一种复合气体扩散层、膜电极及燃料电池制造技术

本实用新型专利技术涉及燃料电池领域，更具体地，涉及一种复合气体扩散层，包括由下而上依次层叠的大孔基底层、功能性多孔膜以及微孔层，所述功能性多孔层包括高分子多孔膜和金属氧化物层，所述高分子多孔膜具有多孔结构，所述金属氧化层紧密吸附于所述多孔结构的表面，本实用新型专利技术更有利于气体传输，提高了气体扩散层性能及寿命。此外，本实用新型专利技术还公开了包含上述复合气体扩散层膜电极，以及包含所述膜电极的燃料电池。燃料电池。燃料电池。

【技术实现步骤摘要】
一种复合气体扩散层、膜电极及燃料电池


[0001]本技术涉及燃料电池领域，更具体地，涉及一种复合气体扩散层、膜电极及燃料电池。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种高效、清洁的能源转换装置，是解决能源危机的新技术，也成为世界能源领域开发的热点。作为燃料电池的关键材料之一，气体扩散层(GDL) 起着举足轻重的作用。气体扩散层是一类疏水多孔的介质材料，位置介于流场板和催化层，主要负责水气输运、热量传递、电子传导等，并在组装和运行过程中提供结构支撑。气体扩散层通常由大孔基底层(MPS)和微孔层(MPL)组成。大孔基底层通常由多孔碳纤维结构的碳纸或碳布构成，通过直接与流场板接触起支撑微孔层和膜电极的作用。微孔层由碳基粉末和憎水剂混合而成，直接与催化层接触，其主要作用是提供水气传输通道，降低基底层和催化层之间的接触电阻。
[0003]燃料电池在反应过程中会不断产生水，尤其是在电池温度低、电流密度高的情况下，液态水常积聚在三相界面无法及时排出，因此，常规的气体扩散层经常容易造成水淹，导致电池的性能和寿命降低。同时，在电池长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合气体扩散层，其特征在于，包括由下而上依次层叠的大孔基底层、功能性多孔膜以及微孔层，所述功能性多孔层包括高分子多孔膜和金属氧化物层，所述高分子多孔膜具有多孔结构，所述金属氧化物层紧密吸附于所述多孔结构的表面。2.根据权利要求1所述复合气体扩散层，其特征在于，所述大孔基底层的厚度为50～300μm，和/或，所述微孔层的厚度为10～150μm，和/或，所述高分子多孔膜的厚度为2～300μm。3.根据权利要求1所述复合气体扩散层，其特征在于，所述金属氧化物层通过单原子层沉积、化学气相沉积或物理气相沉积于所述多孔结构的表面，以紧密吸附于所述多孔结构的表面。4.根据权利要求1所述复合气体扩散层，其特征在于，所述高分子多孔膜的孔径为0.01～200μm，和/或，所述高分子多孔膜的孔隙率为20％以上。5.根据权利要求1所述复合气体扩散层，其特征在于，所述微孔层包括高分子粘结剂、导电粉末、自由基捕捉剂颗粒和一氧化碳去除剂颗粒；所述导电粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟家强，莫善云，赵明全，郑冬勇，谭文，杨云松，邹渝泉，唐军柯，叶思宇，
申请(专利权)人：鸿基创能科技广州有限公司，
类型：新型
国别省市：