一种燃料电池用有机气体扩散层及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池用有机气体扩散层及制备方法。所述有机气体扩散层由以下步骤制得：a、制备聚苯乙烯/氧化硅复合材料；b、将多孔聚苯胺加入N,N‑二甲基甲酰胺、4‑氨基丁磺酸和聚苯乙烯/氧化硅复合材料、氢氟酸搅拌溶解；c、除杂并蒸发溶剂得到凝胶材料；d、将凝胶材料涂覆于基体材料表面，制得多孔有机薄膜，即有机气体扩散层。所述方法具有以下有益效果：本发明专利技术制得的薄膜具有的特别的纳米凸起结构，表面非常粗糙，可以使气体分子可以填充至单个纳米结构之间的空位，进而降低水分与膜材的接触面积，有效促进气体分子的扩散，得到的气体扩散层气体扩散效率高，疏水性好，不怕水淹，应用前景好。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池用有机气体扩散层及制备方法
本专利技术涉及燃料电池领域，具体涉及气体扩散层的制备，尤其是涉及一种燃料电池用有机气体扩散层及制备方法。
技术介绍
从燃料电池概念的提出到已发展的碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池以及质子交换膜燃料电池，在这些燃料电池中，质子交换膜燃料电池工作温度是最低的，也是目前发展规模最大的一种。在交通领域中，质子交换膜燃料电池因最有希望成为未来电动汽车的发动机而受到广泛关注，全球几乎主要的汽车生产商都在致力于燃料电池汽车的开发，因此质子交换膜燃料电池已成为极具发展前景的新型能源方式。质子交换膜燃料电池中，其膜电极是核心组件，主要是多相物质传输和电化学反应场所，决定着电池的性能、寿命及成本，主要由催化剂、质子交换膜及其溶液、气体扩散层制备而成。膜电极的制备工艺一直是燃料电池领域的核心技术。其中，气体扩散层在电极中主要作用是支撑催化剂层、稳定电极结构和提供气体、液体、电子通道。传统气体扩散层大多使用无机碳材料如碳纤维和碳布，这类材料具有良好的导电性能，但疏水性能较差，需要使用聚四氟乙烯等进行进一步疏水处理，目前对气体扩散层的疏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池用有机气体扩散层的制备方法，其特征在于：所述有机气体扩散层是由苯乙烯聚合并与氧化硅复合，然后在氢氟酸作用下崩解，并与多孔聚苯胺复合，所得凝胶材料经成膜加工而制得，具体的制备步骤为：a、使用氧化硅微球负载的胶体晶体模板作为原料，注入苯乙烯单体和偶氮二异丁腈，静置一定时间，取出材料后进行洗涤、真空干燥，制得聚苯乙烯/氧化硅复合材料；b、将多孔聚苯胺加入N,N‑二甲基甲酰胺中，并恒温搅拌均匀，然后加入4‑氨基丁磺酸和步骤a制得的聚苯乙烯/氧化硅复合材料，再缓慢滴加氢氟酸搅拌，直至材料完全溶解；c、除去溶液中的杂相原子，然后将溶剂蒸发除去，得到凝胶材料；d、将步骤c制得的凝胶材料涂覆于...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用有机气体扩散层的制备方法，其特征在于：所述有机气体扩散层是由苯乙烯聚合并与氧化硅复合，然后在氢氟酸作用下崩解，并与多孔聚苯胺复合，所得凝胶材料经成膜加工而制得，具体的制备步骤为：a、使用氧化硅微球负载的胶体晶体模板作为原料，注入苯乙烯单体和偶氮二异丁腈，静置一定时间，取出材料后进行洗涤、真空干燥，制得聚苯乙烯/氧化硅复合材料；b、将多孔聚苯胺加入N,N-二甲基甲酰胺中，并恒温搅拌均匀，然后加入4-氨基丁磺酸和步骤a制得的聚苯乙烯/氧化硅复合材料，再缓慢滴加氢氟酸搅拌，直至材料完全溶解；c、除去溶液中的杂相原子，然后将溶剂蒸发除去，得到凝胶材料；d、将步骤c制得的凝胶材料涂覆于基体材料表面，然后红外线干燥，再从基体表面剥离，制得多孔有机薄膜，即有机气体扩散层。2.根据权利要求1所述一种燃料电池用有机气体扩散层的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，氧化硅微球负载的胶体晶体模板30~40重量份、苯乙烯单体56~68重量份、偶氮二异丁腈2~4重量份。3.根据权利要求1所述一种燃料电池用有机气体扩散层的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，静置时间为2h。4.根据权利要求1所述一种燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，廖健淞，
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