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帝人公司預計，其新的GDL將有助于實現更小、功能更強、成本更低的燃料電池單元，對這種燃料電池的需求也正在擴大。

帝人新GDL的橫截面

背景介紹

GDL是一種用于燃料電池內部的部件，它主要用于將氫氣和空氣作為燃料提供給電極(催化劑)，收集電極上化學反應產生的電子，保留電解質膜中的水分并排出產生的水分。作為一種具備多種作用的多功能材料，GDL除了透氣性和導電性之外，還需要滿足耐酸性和機械強度等多種要求，一般使用碳紙和碳布。

在傳統的GDL中，使用了具有導電性和耐久性的碳纖維片材，而為了防止因碳纖維片材的使用而產生的對燃料電池內部的催化劑層的損傷和氣體擴散的不平衡，以及伴隨電極的化學反應而產生的水貯存等問題，一般會在GDL上添加使用防水劑等微多孔結構的微多孔層（MPL）。

防水MPL可防止水的積聚，但是增加了GDL的厚度，從而降低了燃料電池的功率性能，同時增加了制造成本。

新款GDL主要特征

帝人利用其在纖維加工技術方面積累的豐富經驗，開發了PotenCia®碳纖維，這是一種超細碳纖維，具有纖維長度長和高結晶度等特點。為了利用碳纖維的導熱性和其他特殊性能，帝人公司的新GDL的50μm橫截面專注于實現燃料電池超薄GDL的可能性。

在新款GDL的開發中，其微孔結構結合了帝人公司的PotenCia®超細碳纖維和Twaron®對位芳綸纖維，在制造過程中將兩者結合在一起，通過采用專有的造紙技術加速了制造過程。

PotenCia®碳纖維使新型GDL能夠在不損壞燃料電池內部催化劑層的情況下實現優異的導電性，而Twaron®芳綸纖維則有助于提高耐久性和防水性。因此，不需要傳統的微孔層，這使得新的GDL可以減薄至50微米，不到傳統GDL厚度的一半。新的GDL預計還將通過縮短制造過程以及減少所需的原材料用量來降低生產成本。

帝人目前正在驗證GDL的氣體擴散性和導熱性，這兩項都是高性能GDL所不可或缺的，同時也有助于減少環境影響。與此同時，帝人計劃與其他公司合作，開發可使用GDL的新材料，如電極膜，這些公司與公司愿景相同，即實現更小、功能更強的燃料電池。