一种高输出功率燃料电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高输出功率燃料电池及其制备方法，质子交换膜燃料电池的气体扩散层除了提供排水功能，对保持催化剂层水的排出以及气体向催化剂层的扩散能力也有影响，可能存在高电流密度下电池性能下降的问题。本发明专利技术将硅烷改性炭粉、粘接剂、分散剂混合得到微孔层浆料；然后将微孔层浆料与导电基底复合，干燥后得到气体扩散层；其具有优异的疏水性能以及良好的排水性能，尤其是，提高了气体向催化剂反应层的扩散，从而可实现更高的电流密度和电压，提升了燃料电池在高电流密度下的输出功率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种高输出功率燃料电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种质子交换膜燃料电池，属于用于直接转变化学能为电能
，具体为一种高输出功率燃料电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFC)是能够将化学能转化为电能的能量转化装置，由于其高能量转换效率、较低的工作温度以及零碳排放的特点受到了广泛关注，在减少气候变化和实现资源的可持续性方面发挥着重要作用，这种可再生能源系统的广泛采用促进了氢经济的发展，被认为是全球能源危机的潜在解决方案。典型的PEMFC单电池通常包含膜电极组件(MEA)和双极板(BP)，膜电极是燃料电池的核心部件，其由质子交换膜(PEM)、催化层(CL)和带有微孔层(MPL)的气体扩散层(GDL)组成，确保反应物气体、产物水、质子和反应热的传输。目前最常用的技术是在GDL表面会构筑一层碳黑和聚四氟乙烯(PTFE)组成的MPL，其导电剂与疏水剂协同作用较差导致电池性能还需改善，尤其是峰值输出功率偏低。现有技术提出一种应用于燃料电池气体扩散层的炭黑改性处理方法，所述炭黑改性处理方法是先将炭黑粉末进行表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高输出功率燃料电池，包括质子交换膜、催化层、气体扩散层，其特征在于，所述气体扩散层的制备方法为，将硅烷改性炭粉、粘接剂、分散剂混合得到微孔层浆料；然后将微孔层浆料与导电基底复合，干燥后得到气体扩散层。2.根据权利要求1所述高输出功率燃料电池，其特征在于，所述气体扩散层为阴极气体扩散层。3.根据权利要求1所述高输出功率燃料电池，其特征在于，炭粉为碳黑、合成碳、石墨、石墨烯、碳纳米管中的一种或几种的混合物；导电基底为碳纸、碳布中的一种；硅烷为乙烯基类硅烷、氯烃基类硅烷、氨烃基类硅烷、环氧烃基类硅烷、甲基丙烯酰氧烷基类硅烷、含硫烃基类硅烷、拟卤素类硅烷、烷烃类硅烷中的一种或几种。4.根据权利要求1所述高输出功率燃料电池，其特征在于，所述高输出功率燃料电池还包括阳极气体扩散层、质子交换膜、催化层、双极板。5.根据权利要求1所述高输出功率燃料电池，其特征在于，包括以下步骤，炭粉经过表面羟基化处理后与溶剂、硅烷混合，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞枝，顾天颐，张乾，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：