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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃料电池,尤其涉及一种组合物、制备方法及在气体扩散层基材前驱体中应用。
技术介绍
1、燃料电池作为一种能够将化学能直接转化为电能的先进发电设备,被视为一种具有高效率的清洁能源技术。在质子交换膜燃料电池的结构中,气体扩散层扮演着关键的角色,是膜电极组件不可或缺的一部分。其中,碳纤维由于其出色的导电性、高弹性模量、卓越的强度以及对腐蚀的良好抵抗力,成为制备气体扩散层的优选基底材料。制备气体扩散层的过程中,以碳纤维开始,经过碳纤维成网、浸渍、热处理、碳化、石墨化、疏水涂布以及微孔层涂布的工艺,最终形成了成型的微孔层,微孔层再与其他材料复合,最终形成燃料电池的零部件之一。其中浸渍过程和热处理过程中,涂料的均匀分散影响气体扩散层的介质传输。
2、现有技术中,如:专利cn116706103a、cn112430297 b等中公开的技术方案,浸渍步骤中用的树脂为酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯等热固化以及热塑树脂,在浸渍涂料阶段和热处理阶段,由于浆料的热收缩,会导致两个问题:第一是涂料分布不均匀,第二是涂料应力不集中开裂,导致树脂分布不均匀,孔隙分布变宽,碳化后基材强度低下,最终成品率下降。此外,由于使用树脂涂布,需要对浆料进行大量热处理,这也进一步增大了生产耗能和处理难度。
3、因此,研发出一种组合物、制备方法及在气体扩散层基材前驱体中应用,用于解决现有技术中,气体扩散层的生产工艺存在着成品率低以及能耗高的技术缺陷,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
< ...【技术保护点】
1.一种组合物,其特征在于,所述组合物的原料包括:光固化树脂预聚体、光引发剂;
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述组合物的原料包括:光固化树脂预聚体、光引发剂以及固体填料。
3.根据权利要求2所述的组合物,其特征在于,以质量份计,所述组合物的原料包括:光固化树脂预聚体85~95份、光引发剂5~10份以及固体填料0~10份。
4.根据权利要求2所述的组合物,其特征在于,以质量份计,所述固体填料选自:活性炭粉末、炭黑粉末、鳞片石墨、导电石墨以及碳纳米管粉末中的任意一种或多种。
5.一种包括权利要求1至4任意一项所述组合物的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述分散搅拌的方法选自:双行星搅拌分散、三辊研磨分散、球磨分散、砂磨分散以及均质分散中的任意一种或多种。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤二中,所述第一产物与基材的涂布量为:以质量份计,基材100份,第一产物100~180份。
8.根据权利要求5或7所述的制
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤三中,所述紫外照射的波长为365nm,所述紫外照射的固化能量为1000~2000J/cm2,所述紫外照射的温度为室温,所述紫外固化的时间为30~300s。
10.一种包括权利要求1至4任意一项所述的组合物或权利要求5至9任意一项所述的制备方法得到的产品在燃料电池气体扩散层的基材前驱体中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种组合物,其特征在于,所述组合物的原料包括:光固化树脂预聚体、光引发剂;
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述组合物的原料包括:光固化树脂预聚体、光引发剂以及固体填料。
3.根据权利要求2所述的组合物,其特征在于,以质量份计,所述组合物的原料包括:光固化树脂预聚体85~95份、光引发剂5~10份以及固体填料0~10份。
4.根据权利要求2所述的组合物,其特征在于,以质量份计,所述固体填料选自:活性炭粉末、炭黑粉末、鳞片石墨、导电石墨以及碳纳米管粉末中的任意一种或多种。
5.一种包括权利要求1至4任意一项所述组合物的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述分散搅拌的方法选自:双行星搅拌分散、三辊研磨分散...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋佃凤,梁晨,吴立群,郁国强,
申请(专利权)人:上海碳动新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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