氣體擴(kuò)散電極是用具有疏水性高分子材料(如聚四氟乙烯等)作為電極材料的膠粘劑，根據(jù)燃料電池的原理制作成具有多孔性、一定的防水性、較好的導(dǎo)電性、高的活性表面積和高的催化活性的一種電極。在常壓下使氣體和電解液在微孔中處于平衡狀態(tài)，形成穩(wěn)定的氣-液-固三相界面，在控制一定電位的條件下使發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。使用方便，適于作連續(xù)和長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)分析工作。已用于大氣中的CO、H2S、NO、NO2及廠礦環(huán)境中的HCN、肼、醇蒸氣和某些含磷有害物的測(cè)定。也可用作氣相色譜的檢測(cè)器。
 

　　氣體擴(kuò)散電極的分類：
 

　　(1)雙層電極，電極用金屬粉末和適當(dāng)?shù)亩嗫仔蕴盍戏謱訅褐?，并燒結(jié)而成，電極中的細(xì)孔層面向電解質(zhì)，粗孔層面向氣室。如果金屬粉末本身不具備催化劑的性能，還要通過浸漬等方法在孔內(nèi)沉積催化劑。
 

　　(2)防水電極，通常用催化劑粉末(有時(shí)還加入導(dǎo)電性粉末)和疏水性微粒混合后輾壓或噴涂，再經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗笾瞥?。常用的疏水性材料為聚乙烯、聚四氟乙烯等。催化?如鉑黑)粉末的表面是親水的，在它的外表面上都形成了可用于進(jìn)行氣體電極反應(yīng)的薄液層。
 

　　(3)微孔隔膜電極，電池由兩片用催化劑微粒制成的電極和微孔隔膜層(如石棉紙膜)結(jié)合而成。所用隔膜內(nèi)部微孔的孔徑比電極內(nèi)微孔的孔徑更小，所以加入的電解液首先被隔膜吸收，然后才用于浸濕電極。如果電解液的量適當(dāng)，可使電極處在"半干半濕"狀態(tài)，其中既有大面積的薄液膜層，又有一定的氣孔。這種電極容易制備，催化劑利用效率較高，而且不會(huì)漏氣或漏液。
 

　　以上三種電極并無(wú)原則區(qū)別，都是由氣孔、液孔和固相三種網(wǎng)絡(luò)交織組成，分別擔(dān)任氣相傳質(zhì)、液相傳質(zhì)和電子傳遞的作用。
 

　　氣體擴(kuò)散電極的的結(jié)構(gòu)：
 

　　一般分為三層結(jié)構(gòu)氣體擴(kuò)散層、集流體層和催化層，也可稱之為疏水層、導(dǎo)流體層和親水層。氣體擴(kuò)散層的主要作用是讓反應(yīng)氣體順利地通過，并且為反應(yīng)活性層輸送相應(yīng)的反應(yīng)所需要的氣體。同時(shí)氣體擴(kuò)散層必須要防止因電解液的遷移導(dǎo)致氣體擴(kuò)散通道被掩沒的狀況發(fā)生，所以氣體擴(kuò)散層一般需要具有透氣憎水性。集流體層主要作用是收集電子并起到導(dǎo)流的作用，同時(shí)還起到支撐的作用。催化層是氧氣發(fā)生還原反應(yīng)的場(chǎng)所，從氣體擴(kuò)散層輸送過來(lái)的氣體在這一層中與該層中的催化劑、電解液一起形成電化學(xué)反應(yīng)活化點(diǎn)。進(jìn)而將反應(yīng)氣體還原，所以該層應(yīng)該具有一定的親水性。