La capa de difusión de gas (GDL) desempeña varias funciones críticas en una aplicación típica de pila de combustible y, a menudo, se integra como parte del conjunto de electrodos de membrana (MEA).
Las aplicaciones típicas que utilizan GDL consisten en pilas de combustible de membrana de electrolito polimérico (PEMFC) y pilas de combustible de metanol directo (DMFC).
Cuando un GDL está recubierto con un catalizador, se lo denomina electrodo de difusión de gas (GDE), que a veces se vende o instala por separado de la membrana o MEA. Sin embargo, actuar como electrodo es la parte fácil del GDL/GDE. ¿En qué consiste una capa de difusión de gas (GDL)? El GDL es una estructura porosa que se obtiene tejiendo fibras de carbono en una tela de carbono (por ejemplo, W1S1011 y ELAT) o presionando fibras de carbono para formar un papel de carbono (por ejemplo, Sigracet, Freudenberg y Toray). Muchos de los GDL estándar que se producen hoy en día vienen con una capa microporosa (MPL) y un tratamiento hidrofóbico (PTFE). El MPL y el PTFE ayudan en el contacto con la membrana y en la gestión del agua.
El MPL normalmente proporciona una capa suave con mucha superficie para el catalizador y buen contacto con la membrana.
El MPL a menudo utiliza PTFE como aglutinante que aumenta la hidrofobicidad, lo que ayuda a evitar que el agua dentro de la membrana se escape, secando la membrana y provocando una mayor resistencia (menor rendimiento). A menudo hay un recubrimiento de PTFE adicional en la superficie del MPL para aumentar aún más esto.