一种气体扩散层的制备方法及气体扩散层技术

本发明专利技术特别涉及一种气体扩散层的制备方法及气体扩散层，属于质子交换膜燃料电池技术领域。一种气体扩散层的制备方法，包括将导电炭黑、憎水剂、分散剂以及抗冰剂混合，得到微孔层浆料；得到碳纸基底；将微孔层浆料涂覆于碳纸基底表面并干燥，而后于惰性气氛中热处理，得到气体扩散层。该方法制备得到的气体扩散层的微孔层中存在的微米结构具有连续三维孔状骨架，且具有较大的比表面积、大量中孔等结构特点，这些结构使得气体扩散层能够稳定吸附空气，在材料表面充满空气，降低了材料表面的自由能，使得气体扩散层具有优异的疏水以及抗冰能力。能力。能力。

A preparation method of gas diffusion layer and gas diffusion layer

【技术实现步骤摘要】
一种气体扩散层的制备方法及气体扩散层


[0001]本专利技术属于质子交换膜燃料电池
，特别涉及一种气体扩散层的制备方法及气体扩散层。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池通过氧气与氢气反应生成水，将氢能直接转化为电能。其以Pt/C作为催化剂，聚合物电解质膜(PEM)作为传导质子的载体，构成了反应部件。由于其电能效率高(约55％)，功率密度高，重量轻，简单易用且启动迅速等优点，使其成为便携式应用、发电站和汽车等领域的理想选择。
[0003]燃料电池主要由膜电极与双极板组成，其中膜电极由催化层与气体扩散层组成。气体扩散层由基底层和微孔层构成，作用主要有将反应气体传入催化层、及时将反应产生的水排出、支撑催化层、将反应放出的热量及时散出以及传递电子。气体扩散层作为气体和水传输的主要场所，其衰退是影响质子交换膜燃料电池寿命的重要因素之一。
[0004]气体扩散层具有较脆、易破碎等特性，并且它的多孔结构使得它具有一定的保水性，其内部孔隙不可避免地残留一定水分。而在车用工况下，燃料电池不可避免的需要经历低温冷启动，这该条件下，气体扩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体扩散层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将导电炭黑、憎水剂、分散剂以及抗冰剂混合，得到微孔层浆料；得到碳纸基底；将所述微孔层浆料涂覆于所述碳纸基底表面并干燥，而后于惰性气氛中热处理，得到所述气体扩散层；其中：所述抗冰剂的分子式为：(Ni,Co)
‑
(CO3)
0.5
(OH)
0.11
H2O。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述抗冰剂与所述导电炭黑的体积比为1：(4
‑
20)。3.根据权利要求1所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述抗冰剂的原料包括CoCl2.6H20、NiCl2.6H2O、尿素及去离子水。4.根据权利要求3所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：将CoCl2.6H20、NiCl2.6H2O、尿素及去离子水搅拌混合，得到预制液；将所述预制液置于烘箱内干燥，得到所述抗冰剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，CoCl2.6H20、NiCl2.6H2O、尿素及去离子水的质量比为(2
‑
4):1:(3
‑
5):(40
‑
50)。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，CoCl2.6H20、NiCl2.6H2O、尿素及去离子水的质量比为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：周江峰，高佳武，曹天鹏，唐雪君，赵航，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：