一种复合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复合气体扩散层及其制备方法和应用，包括多孔金属膜和碳膜复合而成；所述多孔金属膜的表面平整，布置有若干个间距均匀的贯穿孔；所述复合气体扩散层通过将所述多孔金属膜和所述碳膜通过粘合的方法复合而成形成的一体化结构。采用本发明专利技术技术方案，利用激光刻蚀或机加工在金属膜的表面进行制孔得到表面平整、具有图案化结构的多孔金属膜，再通过粘合的方法与多孔碳膜进行复合得到具有一体化结构的复合气体扩散层，具有操作简单，加工成本低的优点；制备得到的复合气体扩散层，具有良好的水管理能力，气体可以更加快速的向催化层传递，且由其制备得到的燃料电池最大功率密度大幅提升，从而使得电池具有更高的电池性能。的电池性能。的电池性能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合气体扩散层及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及质子交换膜燃料电池
，具体涉及一种复合气体扩散层及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于其低污染、高能量转换效率等优点，已被视作下一代清洁能源的候选者之一。而更加高功率密度和耐恶劣环境，以及更小质量、体积、更高的耐久性的PEMFC是人们一直所追求的目标。尽管PEMFC已经取得了很大的进展，但是仍然有许多问题亟待解决。其中PEMFC系统的一个巨大挑战是水管理。必须最大化膜水合程度以确保良好的质子传导性，同时必须去除多余的产品水以防止电极、气体扩散层(GDL)和流场通道溢流。PEMFC可用作小型移动电源和无人机电池等。这些应用要求PEMFC更轻质、耐用、阴极无水淹。电极作为PEMFC系统中的核心部分，所以这也是对电极的要求。
[0003]传统的PEMFC电极一般包括质子交换膜、催化层和碳纸(多孔碳膜)，电极是PEMFC系统的核心部位，是反应发生的地方。在传统PEMFC中，上面提到的电极中常常会发生水淹，以及恶劣环境下使得质子交换膜变本文档来自技高网...

【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，包括多孔金属膜和多孔碳膜复合而成；所述多孔金属膜的表面平整，布置有若干个间距均匀的贯穿孔；所述复合气体扩散层通过将所述多孔金属膜和所述碳膜通过粘合的方法复合而成形成的一体化结构。2.根据权利要求1所述的复合气体扩散层，其特征在于，所述多孔金属膜的孔径为0.2～1.5mm；孔间距为0.2～2.0mm。3.根据权利要求2所述的复合气体扩散层，其特征在于，所述多孔金属膜的厚度为4～20μm；和/或，多孔碳膜的厚度为40～235μm；和/或，所述多孔金属膜包括具有导电性且耐腐蚀性的材料；和/或，所述多孔金属膜包括金属箔、石墨、碳纳米管、石墨烯中的至少一种；优选地，所述金属箔包括银箔、铜箔、金箔、镍箔、铬箔、钴箔中的任一种或两种的合金；和/或，所述碳膜包括碳纸、碳纤维编织布、碳纤维非纺材料及碳黑纸中的任一种。4.根据权利要求1
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3任一项所述的复合气体扩散层，其特征在于，所述多孔金属膜和所述碳膜采用黏合剂进行粘附复合而成。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的复合气体扩散层...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小春，柴智，宁凡迪，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：