一种燃料电池用耐久性超疏水气体扩散层制造技术

本发明专利技术提出一种燃料电池用耐久性超疏水气体扩散层，包含导电多孔基材和微孔层，导电性多孔基材为经过疏水处理的碳纤维纸、碳纤维无纺布、碳毡、发泡金属板、金属网中的一种；所述的微孔层含有疏水微球。所述的疏水处理为常规的处理方法，如将导电性多孔基材通过浸泡氟树脂，然后烧制处理。所述微孔层是将导电涂料通过刮涂涂敷于导电多孔基材表面，进一步烧制处理形成；导电涂料由导电剂、疏水微球以及粘接剂组成，其中疏水微球为高球度的玻璃微球或聚四氟乙烯微球。本发明专利技术通过在导电涂料加入疏水微球，不但提高疏水性，而且其球性促使微孔层面光滑，从而有效阻止催化剂浸入，进而提高燃料电池气体扩散层的耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池用耐久性超疏水气体扩散层
本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种燃料电池用耐久性超疏水气体扩散层。
技术介绍
燃料电池作为一种高效、环境友好的发电装置，近年来成为各国研究开发的热点。其核心部件膜电极是由气体扩散层、催化层和质子交换膜通过热压工艺制备而成。其中，气体扩散层由导电的多孔材料组成，起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出水等多重作用，实现了反应气体和产物水在流场和催化层之间的再分配，是影响电极性能的关键部件之一。扩散层通常由基底层和微孔层组成，基底层通常使用多孔的碳纤维纸、碳纤维织布、碳纤维非纺材料及碳黑纸，主要起到支撑微孔层的催化层的作用，微孔层主要是改善基底层孔隙结构的一层碳粉，目的是降低催化层和基底层之间的接触电阻，使得流道气体以及产生水均布分配。作为具有导电性的多孔构件的气体扩散层通常设置在电极和隔离膜之间。气体扩散层用于在电极层和外部电路之间稳定地转移氢气、氧气、水、电子和热等。由于燃料电池是将氢与氧反应而生成水时产生的能量以电的形式导出的系统，所以若电负荷增大，即向电池外部导出的电流增大，则产生大量的水(水蒸气)，若该水蒸气在低温下凝结成水滴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池用耐久性超疏水气体扩散层，其特征在于，包括导电多孔层和微孔层；其中，导电性多孔基材为经过疏水处理的碳纤维纸、碳纤维无纺布、碳毡、发泡金属板、金属网中的一种；所述的微孔层含有疏水微球，疏水微球为球度大于0.90、粒径为50‑600nm的玻璃微球、聚四氟乙烯微球中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用耐久性超疏水气体扩散层，其特征在于，包括导电多孔层和微孔层；其中，导电性多孔基材为经过疏水处理的碳纤维纸、碳纤维无纺布、碳毡、发泡金属板、金属网中的一种；所述的微孔层含有疏水微球，疏水微球为球度大于0.90、粒径为50-600nm的玻璃微球、聚四氟乙烯微球中的一种。2.根据权利要求1所述一种燃料电池用耐久性超疏水气体扩散层，其特征在于，所述微孔层由导电材料、疏水微球、粘接剂组成，所述导电材料为碳纳米管、碳纳米纤维、碳微粒、石墨烯中的一种；所述粘结剂为甘油、矿物油、卤烃油和聚乙烯醇胶中的一种。3.根据权利要求1所述一种燃料电池用耐久性超疏水气体扩散层，其特征在于，所述导电多孔层的厚度1-1.6mm，所述微孔层的厚度为0.1-0.3mm。4.一种制备如权利要求1-3任一项所述燃料电池用耐久性超疏水气体扩散层的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：（1）将所述导电性多孔基材依次浸于丙酮、去离子水、酒精中超声清洗，最后用去离子水冲洗并真空干燥，得到清洁的导电性多孔基材；（2）将质量份数分别为3-4:1-2:10-15的导电剂、疏水微球和粘结剂混合搅拌，得到导电涂料；（3）将所述清洁的导电性多孔基材进行疏水处理，得到所述导电性多孔层；（4）将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，曾军堂，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51