一种气体扩散层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种气体扩散层及其制备方法和应用，属于燃料电池领域。本发明专利技术提供的具有离子吸附过渡层的气体扩散层，所述离子吸附过渡层位于基底层与微孔层之间，用于及时吸附燃料电池系统内产生的流向膜电极的铁、铜、铬等金属离子，防止金属离子随水汽转移到膜电极的催化层中，导致膜电极寿命下降。本发明专利技术解决了金属离子对膜电极性能和寿命的负面影响，利用离子吸附性金属有机框架材料的超高比表面积和超高吸附容量对金属离子产生产期稳定的吸附作用，降低金属离子对膜电极的污染，提高膜电极使用寿命。膜电极使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种气体扩散层及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种气体扩散层及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种将燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。为增加电料电池电堆的体积功率比，体积更小的金属双极板的使用逐渐增多。这就导致了需要更多地考虑电堆系统以及金属双极板中金属离子的析出对于膜电极的挑战。金属阳离子入侵到膜电极中将对催化剂产生危害，降低催化剂性能并缩减燃料电池寿命。通过不断提高金属双极板耐蚀性能够有效改善离子析出问题。同时，采取有效的措施阻止离子扩散至催化剂层，同样也是必要的防护手段。
[0003]气体扩散层作为质子交换膜燃料电池的膜电极(MEA)的重要组件，起到扩散反应气体(氢气、空气和水汽)和支撑催化层作用，同时也能够将燃料电池反应中生成的水及时排出。对于溶于水的金属离子来说，气体扩散层是其入侵催化层的必经途径。传统的气体扩散层主要以碳化导电材料为主，除了利用分级孔促进水的排出外，并没有其他有效手段对金属离子进行防护，导致金属离子在水、气的运载下污染催化层，性能降低。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，其特征在于，包括依次层叠设置的基底层、离子吸附过渡层和微孔层，所述离子吸附过渡层中含有离子吸附型金属有机框架材料。2.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，所述离子吸附型金属有机框架材料包括JLU
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MOF60、ZJU
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101、TMU
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23和TMU
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24中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的气体扩散层，其特征在于，所述离子吸附型金属有机框架材料为纳米级晶体粉末，所述纳米级晶体粉末的粒径为20～500nm。4.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，所述离子吸附过渡层的厚度为20～25μm。5.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，所述微孔层的厚度为25...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳平，朱维，姜伟峰，沈军，
申请(专利权)人：海卓动力北京能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：