一种燃料电池气体扩散层用碳纸浸渍树脂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供一种燃料电池气体扩散层用碳纸浸渍树脂的制备方法及其应用，属于染料电池制备技术领域。本发明专利技术以碳纤维纸为增强体材料，酚醛树脂为先驱体，加入疏水树脂提高其排水性，并采用超声‑真空二次特殊浸渍工艺。所述制备方法包括如下步骤：(1)浸渍树脂导电油墨混合溶液制备；(2)碳纤维纸超声浸渍导电油墨树脂混合溶液，浸渍过程保持在真空状态下，后模压固化处理；(3)采用真空浓缩二次浸渍导电油墨，后对碳纸进行碳化、石墨化过程。本发明专利技术所制备的碳纤维纸具有较高的电导率，透气性和疏水性；结构紧密，表面平整，有利于提高燃料电池的电子传导性能，因此具有良好的实际应用之价值。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池气体扩散层用碳纸浸渍树脂的制备方法及其应用
本专利技术属于燃料电池制备
，具体涉及一种燃料电池气体扩散层用碳纸浸渍树脂的制备方法及其应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。燃料电池是一种通过电化学反应将化学能直接转化成电能的能源转换装置。其不受卡诺循环的限制，并且以氢气、甲醇、乙醇和甲酸等为燃料代替常规化石燃料。质子交换膜燃料电池是作为继碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池之后发展起来的第五代燃料电池，采用固态电解质高分子膜作为电解质能源转化效率高，兼具体积小、适应性强、零噪音、环境友好等高性能优点，在航空航天、汽车发动、可移动电源等应用领域具有可观的发展潜力，掀起了世界各国的研究热潮。气体扩散层是质子交换膜燃料电池的重要组件，可以将燃料电池反应生成的水的有效排出、气体扩散、支撑催化层及传输电能的作用。因此此平面结构体需保证高传导力同时具有良好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池气体扩散层用碳纸浸渍树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：/nS1、将热固性酚醛树脂和疏水性树脂溶于有机溶剂中配置成酚醛树脂溶液A备用；/nS2、将导电纳米粒子、纳米纤维素和酚醛树脂溶液A机械搅拌进行混合，得到混合导电油墨溶液B备用；/nS3、将碳纤维纸超声浸渍于混合溶液B中，并保持在真空条件下进行；/nS4、取浸渍后的碳纤维纸进行模压处理得到碳纤维纸胚体，干燥；/nS5、将干燥后的碳纸胚体二次真空浸渍混合溶液B，并进行固化；/nS6、将固化后的碳纸在保护气体下进行碳化、石墨化，最终得到碳纤维纸气体扩散层。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池气体扩散层用碳纸浸渍树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
S1、将热固性酚醛树脂和疏水性树脂溶于有机溶剂中配置成酚醛树脂溶液A备用；
S2、将导电纳米粒子、纳米纤维素和酚醛树脂溶液A机械搅拌进行混合，得到混合导电油墨溶液B备用；
S3、将碳纤维纸超声浸渍于混合溶液B中，并保持在真空条件下进行；
S4、取浸渍后的碳纤维纸进行模压处理得到碳纤维纸胚体，干燥；
S5、将干燥后的碳纸胚体二次真空浸渍混合溶液B，并进行固化；
S6、将固化后的碳纸在保护气体下进行碳化、石墨化，最终得到碳纤维纸气体扩散层。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，
所述热固性酚醛树脂和疏水性树脂的质量比为5-8:2-3；
所述疏水性树脂为聚四氟乙烯、石油树脂、改性丙烯酰胺基共聚物或环氧树脂中的任意一种；
所述有机溶剂为甲醇、(无水)乙醇、丙二醇、丙酮中的至少一种；
酚醛树脂溶液A的浓度为5％-10％；
所述酚醛树脂溶液温度控制为40-60℃。


3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，
所述导电纳米粒子、纳米纤维素和酚醛树脂溶液A质量比为4-5:1-2:2-5；
其中，所述导电纳米粒子为碳纤维、乙炔黑、活性炭、碳纳米管和石墨烯中的至少一种；
所述纳米纤维素其溶液浓度为1-5％；
机械搅拌转速控制为500-800r/min，搅拌时间为15-30min；
所述混合导电油墨溶液B的浓度为40...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文佳，董慧，赵传山，孔凡功，丁其军，李霞，姜亦飞，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37