一种碳纤维纸及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于燃料电池气体扩散层技术领域，本发明专利技术提供了一种碳纤维纸及其制备方法，将丙烯腈

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维纸及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及燃料电池气体扩散层
，尤其涉及一种碳纤维纸及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]燃料电池是将存储在燃料中的化学能直接转化为电能的一类电化学反应装置，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，排放出的有害气体极少。其中，质子交换膜燃料电池(Proton ExchangeMembraneFuelCells,PEMFC)拥有能量密度高、响应速度快、清洁环保等优点，广泛应用于航空航天、可移动发电、新能源汽车等领域。PEMFC的组成结构主要有双极板、气体扩散层、催化层、质子交换膜。
[0003]气体扩散层具有支撑催化层、传导电流、为电极反应供给排水通道和气体通道的关键作用，是制约燃料电池性能的重要组件。碳纸具有优良的导电性、透气性、耐腐蚀性和机械强度，是常用的气体扩散层基底材料。
[0004]碳纸的制备工艺复杂、要求较高，目前国内的高性能碳纸多采用进口产品，通常以碳纤维为原料，采用湿法造纸技术制备碳纸。但是，碳纤维不同于植物纤维，碳纤维表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维纸的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：1)将丙烯腈
‑
N
‑4‑
吡啶基
‑2‑
丙烯酰胺共聚物和N,N
‑
二甲基甲酰胺混合，得到静电纺丝液；静电纺丝液进行静电纺丝，得到聚丙烯腈基无纺毡；2)将聚丙烯腈基无纺毡进行预氧化处理，得到聚丙烯腈基预氧化毡；3)将聚丙烯腈基预氧化毡在树脂溶液中浸渍后顺次进行干燥、热压固化、碳化、石墨化，得到碳纤维纸。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述丙烯腈
‑
N
‑4‑
吡啶基
‑2‑
丙烯酰胺共聚物和N,N
‑
二甲基甲酰胺的质量比为1～2：8～9。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述静电纺丝的流量为0.6～0.8mL/h，所述聚丙烯腈基无纺毡的厚度为0.10～0.24mm。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述预氧化处理为将聚丙烯腈基无纺毡顺次在180～220℃预氧化5～15min、270～300℃预氧化30～90min、310～340℃预氧化20～40min；由室温升温至180～220℃的升温速率为2～8℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：巨安奇，王燕青，倪学鹏，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：