一种燃料电池气体扩散层微孔层的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种燃料电池气体扩散层中微孔层制备方法，包括以下步骤：首先对气体扩散层浸渍疏水的PTFE树脂乳液，烘干并灼烧固化，得到处理好的气体扩散层，然后在气体扩散层的其中一面担载碳粉‑石墨粉‑PTFE树脂混合浆料并进行烘干并灼烧固化，最后对担载有碳粉‑石墨粉‑PTFE树脂混合浆料的气体扩散层进行热压处理，即得到本发明专利技术的所述的带有微孔层的气体扩散层。与现有技术相比，本发明专利技术所制得的微孔层具有孔结构均匀单一，导电性好，疏水性强等优点。特别有利于燃料电池电极的水管理，有利于提高燃料电池电极运行的稳定性。

A Method for Preparing Microporous Layer of Gas Diffusion Layer in Fuel Cells

The invention relates to a method for preparing a microporous layer in a gas diffusion layer of a fuel cell, which comprises the following steps: first, the PTFE resin emulsion impregnated by the gas diffusion layer is dried and burned to solidify, and a gas diffusion layer is obtained. Then, one side of the gas diffusion layer is loaded with carbon powder, graphite powder, PTFE resin mixed slurry, and then dried and ignited and solidified. The gas diffusion layer containing carbon powder, graphite powder and PTFE resin mixture slurry is hot-pressed to obtain the gas diffusion layer with microporous layer according to the present invention. Compared with the prior art, the microporous layer prepared by the invention has the advantages of uniform pore structure, good conductivity and strong hydrophobicity. It is especially beneficial to the water management of fuel cell electrodes and the operation stability of fuel cell electrodes.

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池气体扩散层微孔层的制备方法
本专利技术涉及燃料电池领域，尤其是涉及一种燃料电池气体扩散层微孔层的制备方法。
技术介绍
PEMFC电极是一种气体扩散电极，PEMFC电极是一种多孔的气体扩散电极，气体扩散层是电极的重要组成材料。常用的气体扩散层材料有碳纤维纸、碳纤维编织布、非织造布及碳黑纸等。其中碳纤维纸是一种广泛应用于电极中的气体扩散层材料，PEMFC它必须满足以下性能要求：(1)均匀的多孔质结构，赋予它优异的透气性能；(2)低的电阻率，赋予它高的电子传导能力；(3)结构紧密且表面平整，减小接触电阻，提高导电性能；(4)具有一定的机械强度，利于电极的制作，提供长期操作条件下电极结构的稳定性；如德国SGL的碳纤维纸既在机械性能上达到了一定的强度，同时也保持着良好的电学、热学性能和气体透过率。多种稳定性能及其高性价比是碳纤维纸目前发展的主要目标。目前商用的的MEA电极一般为7层结构，其中CCM为两层催化剂层夹一层质子导电膜的三层三明治结构，在催化层的两边复合两层带有微孔层的扩散层所构成。目前研究及材料大部分集中在膜，催化剂，碳纸扩散层结构的稳定性，高性能等方面。对扩散层上的微孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术涉及一种燃料电池气体扩散层中的微孔层制备工艺方法，该方法包括以下步骤：(1)首先对气体扩散层浸渍疏水PTFE乳液，烘干并灼烧固化，得到处理好的气体扩散层；(2)在处理好的气体扩散层上担载微孔层，担载方式采用喷涂，刮涂或丝网印刷中的一种或几种方式将碳粉‑石墨粉‑PTFE混合浆料，涂布到(1)中处理好的扩散层上，然后进行烘干并灼烧固化；(3)对担载有碳粉‑石墨粉‑PTFE混合浆料的气体扩散层进行热压处理，即得到具有微孔层结构的扩散层结构。

【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种燃料电池气体扩散层中的微孔层制备工艺方法，该方法包括以下步骤：(1)首先对气体扩散层浸渍疏水PTFE乳液，烘干并灼烧固化，得到处理好的气体扩散层；(2)在处理好的气体扩散层上担载微孔层，担载方式采用喷涂，刮涂或丝网印刷中的一种或几种方式将碳粉-石墨粉-PTFE混合浆料，涂布到(1)中处理好的扩散层上，然后进行烘干并灼烧固化；(3)对担载有碳粉-石墨粉-PTFE混合浆料的气体扩散层进行热压处理，即得到具有微孔层结构的扩散层结构。2.根据权利要求1所述的气体扩散层为厚度0.10-～0.36mm的导电碳纸或碳纤维编织布。3.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，所述的疏水乳液为浓度为5～30wt％的PTFE乳液。4.根据权利要求1所述的担载的气体扩散层的微孔层，所述的碳粉-石墨粉-PTFE树脂混合浆料的担载量为2～26mg/cm2。5.根据权利要求1，所述的微孔层浆料碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：田文筱，
申请(专利权)人：上海懋乐新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31