有时可能需要进行的某些类型的电化学反应,其中一种或多种反应物呈气相。
在这种情况下,使用传统的电极,反应只会以缓慢的速度进行,电极的适用性和经济性都有待商榷:气体溶解度通常较小,其导致的低浓度将严重限制向电极表面的质量传输。
另一种具有工程多孔结构的电极,则能够促进催化剂(固体)和反应物在液相和气相(三相区域)之间的接触,允许其快速去除反应产物并保证有效的电流传输。因此,对于这些电极,有效的电流传输反应是必要的:气体扩散电极。
正确的 GDE 结构是针对特定应用而设计的,并对电极的孔隙率、疏水性、亲水性和厚度加以控制和优化,进而获得。
催化剂的选型也取决于电极的使用领域,通常是以精细分散的金属或氧化物形式的贵金属化合物,粘附在具有大表面积的材料上,如活性碳,并最终嵌入聚合物粘结剂中。