具有憎水性扩散介质的燃料电池制造技术

本发明专利技术提供了用于ＰＥＭ燃料电池的具有硅氧烷涂层的扩散介质。该介质由多孔导电基质、粘附到基质上的第一憎水性氟碳聚合物涂层和粘附到基质上的包含憎水性硅氧烷聚合物的第二涂层制备。所述基质优选是碳纤维纸、憎水性氟碳聚合物为ＰＴＦＥ或类似聚合物，并且硅氧烷是可湿气固化的。

【技术实现步骤摘要】
具有憎水性扩散介质的燃料电池
本专利技术涉及具有憎水性扩散介质的燃料电池。具体地，本专利技术涉及具有憎水性硅氧烷涂层的燃料电池扩散介质。
技术介绍
燃料电池越来越多地用作电动车辆和其它应用的能源。典型的燃料电池具有催化电极与在电极之间形成的质子交换薄膜(PEM)的薄膜电极组装(MEA)。气体扩散介质在PEM燃料电池中起重要作用。在燃料电池中，它们一般分布在催化电极和流场通道之间，为燃料电池的适当功能提供反应物和产物渗透性、导电性、导热性以及机械强度。在燃料电池操作期间，基于包括在MEA内涉及氢和氧的电化学反应在阴极产生水。燃料电池的有效操作取决于在体系内提供有效水管理的能力。例如，扩散介质通过在保持反应物气体由双极板流过催化剂层的同时从该催化剂层除去产物水防止电极溢流(即装满了水并且严重限制O2通路)。气体扩散介质一般由包含碳纤维的材料构成。尽管碳纤维本身比较憎水，但是通常期望提高其憎水性或至少用更稳定的憎水性涂层处理碳纤维。将憎水剂如聚四氟乙烯(PTFE)加入碳纤维扩散介质是提高憎水性的常用方法。该方法一般通过将碳纤维纸浸入包含PTFE颗粒和其它湿润剂如非离子表面活性剂的溶液实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于ＰＥＭ燃料电池的扩散介质，其包含：多孔传导性基质；包含粘附到基质上的憎水性氟碳聚合物的第一涂层；和包含粘附到基质上的硅氧烷聚合物的第二涂层。

【技术特征摘要】
US 2005-10-14 11/2501971.一种用于PEM燃料电池的扩散介质，其包含：多孔传导性基质；包含粘附到基质上的憎水性氟碳聚合物的第一涂层；和包含粘附到基质上的硅氧烷聚合物的第二涂层。2.如权利要求1所述的扩散介质，其中的基质包含碳纤维纸。3.如权利要求1所述的扩散介质，其中的憎水性氟碳聚合物包含PTFE。4.如权利要求1所述的扩散介质，其中的第一涂层在基质表面积的主要部分上与基质粘附，第二涂层粘附到基质没有被第一涂层覆盖的区域。5.如权利要求1所述的扩散介质，其中的第二涂层包含湿气固化的硅氧烷。6.如权利要求1所述的扩散介质，其中的扩散介质具有第一和第二面，第一面包含第一和第二涂层，第二面包含微孔层，其中的微孔层包含碳和氟碳聚合物颗粒的烧结体。7.包含多个燃料电池的燃料堆，其中至少一个燃料电池包含如权利要求1所述的扩散介质。8.包含多个燃料电池的燃料堆，其中至少一个电池包含如权利要求6所述的扩散介质。9.一种制备用于PEM燃料电池的扩散介质的方法，其中包括：用憎水性氟碳聚合物涂覆多孔传导性基质，和使涂覆氟碳化合物的基质与包含可湿气固化硅氧烷树脂的硅氧烷组合物接触。10.如权利要求9所述的方法，其中所述的涂覆包括使基质与包含溶剂和憎水性氟碳聚合物颗粒的涂料组合物接触、除去溶剂并烧结颗粒。11.如权利要求10所述的方法，其中包括在烧结后将基...

【专利技术属性】
技术研发人员：C纪，V库马，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[]