粉末复合式气体扩散层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电解水制氢技术领域，具体涉及一种粉末复合式气体扩散层及其制备方法和应用，粉末复合式气体扩散层的制备方法，包括以下步骤：第一钛粉层的制备：对第一钛粉进行第一烧结处理，得到第一钛粉层；粉末复合式气体扩散层的制备：将第二钛粉层设置在所述第一钛粉层的一面上，并对所述第二钛粉层和所述第一钛粉层进行第三烧结处理，以使所述第二钛粉层和所述第一钛粉层成为一体，得到所述粉末复合式气体扩散层，其中，第二钛粉的粒度小于所述第一钛粉的粒度。该粉末复合式气体扩散层的制备方法通过粉末冶金烧结方法将气体扩散基层与微孔层通过高温烧结为一体，增大了气体扩散基层与微孔层之间的结合强度，延长了气体扩散层的使用寿命。层的使用寿命。层的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
粉末复合式气体扩散层及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电解水制氢
，具体涉及一种粉末复合式气体扩散层及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]PEM水电解制氢是被认为极具发展前景的水电解制氢技术，基于其工作效率高、制得氢气纯度高、动态响应速度快等优势，在加氢站制氢、可再生能源电解水制氢、储能等领域得到推广和应用。气体扩散层作为电解水制氢的关键材料之一，是整个水电解槽物料传输及电化学反应的主场所，其性能优劣直接影响PEM水电解制氢寿命和效率。
[0003]气体扩散层通常由气体扩散基层和微孔层构成，微孔层位于气体扩散基层朝向催化层的一侧，微孔层的平均孔径小于气体扩散基层的平均孔径。传统的水电解气体扩散基层材料为碳纸，微孔层为烘干在碳纸上的碳粉，其结合强度较低，随使用时间增长，碳粉存在脱落的可能，影响产氢效率及纯度，此外，由于采用的全氟磺酸膜使水电解池处于强酸性环境，以及阳极产生的活性氧原子导致碳的氧化，从而使催化剂层从碳纸上脱落，最终导致电极失效，不能长久使用，因而，碳纸并不适合用作阳极扩散层。当前，国内生产的阳极扩散层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉末复合式气体扩散层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一钛粉层的制备：对第一钛粉进行第一烧结处理，得到第一钛粉层；粉末复合式气体扩散层的制备：将第二钛粉层设置在所述第一钛粉层的一面上，并对所述第二钛粉层和所述第一钛粉层进行第三烧结处理，以使所述第二钛粉层和所述第一钛粉层成为一体，得到所述粉末复合式气体扩散层，其中，第二钛粉的粒度小于所述第一钛粉的粒度。2.根据权利要求1所述的粉末复合式气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述将第二钛粉层设置在所述第一钛粉层的一面上，包括：将对所述第二钛粉进行第二烧结处理后得到的第二钛粉层设置在所述第一钛粉层的一面上；或，将含所述第二钛粉的浆料喷涂在所述第一钛粉层的一面上，以在所述第一钛粉层的一面上形成所述第二钛粉层。3.根据权利要求1所述的粉末复合式气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述第一钛粉的粒度为
‑
40目～+250目；所述第二钛粉的粒度为
‑
500目，优选地，所述第二钛粉的粒度范围为3～8μm。4.根据权利要求1所述的粉末复合式气体扩散层的制备方法，其特征在于，在粉末复合式气体扩散层的制备的步骤中，所述第三烧结温度为900～1200℃；和/或，所述第三烧结时间为2～4h；和/或，所述第三烧结的气氛为真空气氛或惰性气氛。5.根据权利要求1所述的粉末复合式气体扩散层的制备方法，其特征在于，在第一钛粉层的制备的步骤中，所述第一烧结温度为1000～1300℃；和/或，所述第一烧结时间为2～4h；和/或，所述第一烧结的气氛为真空气氛或惰性气氛和/或，在第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：马天才，郭辉进，汤密军，杨军军，戴颖，杨旭，平韶波，
申请(专利权)人：安泰环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：