一种燃料电池用扩散层及其制备方法和燃料电池技术

本发明专利技术提供了一种燃料电池用扩散层的制备方法，包括制备前体纤维网步骤、制备固结纤维网步骤、高温碳化步骤和疏水处理步骤。相比于目前商用碳纤维湿法造纸工艺制备出的碳纤维基材及扩散层，本发明专利技术燃料电池用扩散层的制备方法制备的扩散层同时具备良好的柔性和机械强度；相比于非织造干法成网工艺制备出的碳纤维基材及扩散层，本发明专利技术燃料电池用扩散层还具备高均匀性。使用本发明专利技术燃料电池用扩散层，能够增强燃料电池扩散层的力学支撑性能和柔韧性能，减少气体传输过程中的阻力和损失，提高燃料电池的工作效率和寿命。本发明专利技术还提供了一种燃料电池用扩散层以及使用前述燃料电池用扩散层的燃料电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池，具体涉及燃料电池电极制备，更具体的，涉及一种燃料电池用扩散层及其制备方法，本专利技术还涉及一种燃料电池。

技术介绍

1、燃料电池是一种不经燃烧直接利用电化学反应将燃料中的化学能转换成电能的设备，一般是将氢气、甲醇等燃料和氧气等氧化剂通过氧化还原反应，将化学能连续不断地转换为电能。与其它传统的发电方式相比，燃料电池具有不受限于卡诺循环、能量转化效率高、无污染、噪音低、易于模块化集成、具有尺寸小、机动灵活等优势受到人们的广泛关注。

2、质子交换膜燃料电池由双极板（bpp）、气体扩散层（gdl）、催化层（cl）、质子交换膜（pem）等组成，燃料气体经过阳极扩散层分布、润湿后到达催化剂层，在催化剂的作用下发生电极反应同时产生电流。气体扩散层为质子交换膜燃料电池核心部件之一，具有支撑催化层结构、导电、传热、排出反应水、保证反应气体供应到达催化层等重要作用，其性能好坏直接决定燃料电池的工作效率和耐久性。质子交换膜燃料电池在运行过程中，阴极催化层与气体扩散层的接触部位会产生水，特别是在高电流密度下，会产生大量的水，这些水在毛细作用下从本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池用扩散层的制备方法，其特征在于，按重量份计包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的燃料电池用扩散层的制备方法，其特征在于，在制备前体纤维网步骤中，所述碳纤维前体为PAN纤维、沥青基碳纤维和纤维素纤维中的至少一种，所述粘合剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、全氟聚醚、氟化乙烯丙烯、聚苯并咪唑、全氟磺酸树脂和酚醛树脂中的至少一种，所述分散剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和磷酸盐中的至少一种，所述分散液相为水。

3.如权利要求1所述的燃料电池用扩散层的制备方法，其特征在于，在制备前体纤维网步骤中，所述悬浮液中还包括湿增强剂，所述湿增强剂为聚...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池用扩散层的制备方法，其特征在于，按重量份计包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的燃料电池用扩散层的制备方法，其特征在于，在制备前体纤维网步骤中，所述碳纤维前体为pan纤维、沥青基碳纤维和纤维素纤维中的至少一种，所述粘合剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、全氟聚醚、氟化乙烯丙烯、聚苯并咪唑、全氟磺酸树脂和酚醛树脂中的至少一种，所述分散剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和磷酸盐中的至少一种，所述分散液相为水。

3.如权利要求1所述的燃料电池用扩散层的制备方法，其特征在于，在制备前体纤维网步骤中，所述悬浮液中还包括湿增强剂，所述湿增强剂为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和聚乙二醇中的至少一种；

4.如权利要求1所述的燃料电池用扩散层的制备方法，其特征在于，在制备前体纤维网步骤中，所述碳纤维前体先进行预氧化处理后再混合制浆，所述预氧化处理为：将碳纤维前体置于马弗炉中预氧化，所述预氧化温度为200～400℃，所述预氧化时间为1～5 h。

5.如权利要求1所述的燃料电池用扩散层的制备方法，其特征在于，在制备固结纤维网步骤中，所述热压...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁利萍，刘力，乔涌涛，李灵悰，李耀，蔡海斌，
申请(专利权)人：上海炘都科技有限公司，
类型：发明
国别省市：