GDE est l'abréviation d'électrode à diffusion de gaz. Lors de sa fabrication, le catalyseur est déposé sur la couche de diffusion de gaz qui sert de support, puis l'électrode est pressée à chaud de part et d'autre de la membrane à protons pour former l'électrode membranaire.
Cette méthode, bien que simple et éprouvée, présente deux inconvénients. Premièrement, la couche catalytique ainsi préparée est plus épaisse, ce qui exige une charge en platine plus importante et un faible taux d'utilisation du catalyseur. Deuxièmement, le contact entre la couche catalytique et la membrane à protons est insuffisant, entraînant une augmentation de la résistance interfaciale et des performances globales limitées de l'électrode à membrane. C'est pourquoi l'électrode à membrane GDE a été quasiment abandonnée.
Principe de fonctionnement :
La couche dite de distribution de gaz est située au centre de l'électrode. Sous une très faible pression, les électrolytes sont chassés de ce système poreux. La faible résistance à l'écoulement assure la libre circulation du gaz à l'intérieur de l'électrode. À une pression d'air légèrement supérieure, les électrolytes présents dans le système poreux sont confinés à la couche active. La couche superficielle elle-même présente des pores si fins que le gaz ne peut traverser les électrodes pour atteindre l'électrolyte, même à pression maximale. Cette électrode est fabriquée par dispersion suivie d'un frittage ou d'un pressage à chaud. Pour produire des électrodes multicouches, des matériaux à grains fins sont dispersés dans un moule et lissés. Ensuite, d'autres matériaux sont déposés en plusieurs couches et une pression est appliquée.
Date de publication : 27 février 2023