一种燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸及其制备方法技术

本发明专利技术涉及质子交换膜燃料电池应用技术领域，公开一种燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸及其制备方法。制备方法包括：以标准解离器解离涂覆有亲水性树脂的中间相沥青基碳纤维和聚丙烯腈基碳纤维后，在搅拌器内加入分散剂聚氧化乙烯和增强剂聚乙烯醇搅拌均匀后在纸页成型器内制成复合碳纤维纸胚，将纸胚放入酚醛树脂溶液内进行浸渍后热压固化、碳化以及石墨化处理后制成高模量复合碳纤维纸，以此法制备的碳纤维纸有着优异的导电性以及机械性能，同时满足燃料电池气体扩散层用碳纸的疏水透气的特性。并且制备方法简单，碳化和石墨化温度较低，在具有优异性能的同时降低生产成本，可用于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及质子交换膜燃料电池应用，尤其涉及一种燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸及其制备方法。

技术介绍

1、碳纤维纸具有致密而均匀的多孔结构，因其具有优良的导电性、高化学稳定性以及能够提供丰富的气体、电子和排水等通道，可应用于质子交换膜燃料电池最重要的部件之一气体扩散层。质子交换膜燃料电池不受卡诺循环限制，由于其高效、清洁等特性在航天、交通、固定电站等领域有着广泛的应用前景。聚丙烯腈基碳纤维的力学强度高，能够起到力学骨架作用且价格低廉，因此现燃料电池气体扩散层碳纸多用其制备，但是其导电导热性能与中间相沥青基碳纤维相比有较大差距。而中间相沥青基碳纤维具有高模量、膨胀系数小的特性，其模量相当于聚丙烯腈基碳纤维的1.5倍左右，力学性能和导电性能优异，从而能够进一步提高碳纤维纸的性能。

2、因此，需要制备出一种燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸及其制备方法解决上述问题。

技术实现思路

1、基于以上所述，本专利技术的目的在于提供一种燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸及其制备方法，在降低生产成本的同时，制备出本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纤维和所述中间相沥青基碳纤维解离前，在表面涂覆1.0～2.0wt％的亲水性环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纤维和所述中间相沥青基碳纤维的质量比为(3:7)～(7:3)，所述中间相沥青基碳纤维的直径为10～18μm。

4.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述聚氧化...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纤维和所述中间相沥青基碳纤维解离前，在表面涂覆1.0～2.0wt％的亲水性环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳纤维和所述中间相沥青基碳纤维的质量比为(3:7)～(7:3)，所述中间相沥青基碳纤维的直径为10～18μm。

4.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述聚氧化乙烯和所述聚乙烯醇的质量比为(3:7)～(6:4)。

5.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述解离处理过程中，解离速率为3000r/min，解离时间为5～8min；所述加入聚氧化乙烯和聚乙烯醇搅拌处理的过程中，搅拌速率为600r/min，搅拌时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳军，杜逸轩，李保六，李轩科，朱辉，郭建光，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：