多孔質輸送層 (PTL) は PEM 電解槽の必須コンポーネントであり、通常はガス拡散層 (GDL) と電極の間に位置します。
これは、反応ガスと生成ガスの効率的な大量輸送の促進、電解槽内の水の管理、最適な圧力とガス分布の維持、電極アセンブリへの機械的サポートの提供において重要な役割を果たします。
PTL を選択する際に考慮すべき重要な要素には、気孔率、厚さ、導電率、機械的特性、化学的安定性が含まれます。
ガス拡散層（GDL）と多孔質輸送層（PTL）は、どちらも燃料電池や電解槽に使用される多孔質材料ですが、機能や構造が異なります。
GDL は、燃料電池または電解槽の電極と反応ガス流場の間に配置される薄い多孔質層です。 その主な目的は、反応ガスを電極表面に輸送し、電気化学反応中に生成される過剰な水を除去することです。 GDL はまた、電極と集電体の間に導電性を提供し、反応によって生成された電流を収集します。
対照的に、PTL は、燃料電池や電解槽の電極表面全体に反応ガスを均一に分散させるために使用される多孔質層です。 PTL は、過剰な反応ガスによる電極の浸水を防止し、電極からの水の輸送を管理するバリアとしても機能します。
PTL と GDL はどちらもカーボン紙、多孔質チタン、チタン繊維などの多孔質炭素ベースの材料でできていますが、PTL と GDL の特定の材料と構造は、燃料電池と電解槽の性能に大きな影響を与える可能性があります。 材料の選択は、高温に耐えるために PTL および GDL に Ti ベースの材料を使用する高温燃料電池など、デバイスの特定の要件に依存する場合があります。
要約すると、PTL と GDL の構造と機能は異なりますが、どちらの材料も燃料電池と電解槽の効率的かつ効果的な動作には不可欠です。 PTL および GDL に使用される材料はデバイスの要件に応じて異なりますが、導電性が高く、触媒材料との適合性があるため、Ti ベースの材料が一般的に使用されます。
