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Investigation of carbon fiber gas diffusion layers by means of synchrotron X-ray tomography

  • The 3-dimensional spatial distribution of liquid water in different gas diffusion layer (GDL) materials was analyzed using synchrotron X-ray tomography. The capability of the method was demonstrated by virtually separating the GDL components in order to facilitate individual analysis of fiber material, liquid water and gas filled pore spaces. The influence of hydrophobic surface treatment on the water distribution in the GDL was illustrated by analyzing three GDL materials with different degrees of hydrophobicity. In the least hydrophobic sample, liquid water tends to form larger clusters which stretch out about several hundred µm inside the porous GDL. In contrast, only small water clusters were found in the strongly hydrophobic material with high Polytetrafluoroethylene (PTFE)-content as the liquid is partially pressed out of the GDL. Additionally, the influence of fiber orientation on the water distribution in the felt material was demonstrated.

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Autor*innen:C. Tötzke, I. Manke, C. Hartnig, R. Kuhn, Heinrich Riesemeier, J. Banhart
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):ECS transactions
Jahr der Erstveröffentlichung:2011
Herausgeber (Institution):Electrochemical Society
Verlagsort:Pennington, NJ, USA
Jahrgang/Band:41
Ausgabe/Heft:1
Erste Seite:379
Letzte Seite:386
Freie Schlagwörter:Analysis of fiber material; Fuel cell; Gas diffusion layer (GDL) materials; Synchrotron X-ray tomography
DOI:10.1149/1.3635571
ISSN:1938-6737
ISSN:1938-5862
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:19.02.2016
Referierte Publikation:Nein
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