Bei einigen elektrochemischen Reaktionen müssen sich einer oder mehrere Reaktanten in der Gasphase befinden.
In diesem Fall würde die Reaktion bei Verwendung herkömmlicher Elektroden langsam ablaufen, wodurch das Verfahren nicht praktikabel oder zumindest unwirtschaftlich wäre: Die Gaslöslichkeit ist in der Regel gering, und die daraus resultierende niedrige Konzentration würde zu einer starken Einschränkung des Massentransports in Richtung der Elektrodenoberflächen führen.
Die GASDIFFUSIONSELEKTRODE ist eine Elektrode mit technisch hergestellter poröser Struktur, die den Kontakt zwischen dem Katalysator (fest) und den Reaktanten in der Flüssig- und Gasphase (Dreiphasenbereich) begünstigt. Hierdurch werden die Reaktionsprodukte schnell entfernt und es wird ein effektiver elektrischer Stromtransport gewährleistet.
Die korrekte GDE-Struktur wird für die spezielle Anwendung entworfen und durch Optimierung von Elektrodendurchlässigkeit, Hydrophobie, Hydrophilie und Dicke erzielt.
Welcher Katalysator eingesetzt wird, hängt vom Einsatzgebiet der Elektrode ab. Dabei handelt es sich in der Regel um eine Edelmetallverbindung in Form eines fein verteilten Metalls oder Oxids, das auf einem Material mit großer Oberfläche (z. B. Aktivkohle) aufgebracht und in ein Polymerbindemittel eingebettet ist.
