气体扩散层的基材、其制备方法、对应的气体扩散层、膜电极组件及燃料电池技术

本发明专利技术公开了一种气体扩散层的基材，所述气体扩散层的基材的为多层复合结构的碳纸，其中支撑层的碳纤维的具有交叉支撑结构，这样的结构使得气体扩散层具有较高的压缩弹性模量和较低的电阻率，可以实现0.3MPa面压强下的垂直方向的面电阻率低于5mΩ·cm<supgt;2</supgt;。本申请还公开了其制备方法、由该基材形成的气体扩散层、包括该气体扩散层的膜电极组件以及燃料电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池，更具体的说，涉及一种燃料电池气体扩散层基材、其制备方法、气体扩散层、膜电极组件以及燃料电池。

技术介绍

1、质子交换膜燃料电池是一种能量转换装置，通过电极-电解质系统将储存在燃料中的化学反应吉布斯自由能转化为电能。目前，由于使用化石燃料而产生的一系列能源和环境问题亟待解决，而寻求一种可持续的绿色能源具有重要的战略意义。质子交换膜燃料电池已成为未来汽车、电站等领域的重要电源。它具有高效、环保、反应迅速等优点，是减少二氧化碳排放的重要动力。

2、气体扩散层是质子交换膜燃料电池的核心部件之一，由基材和微孔层组成。为了保证质子交换膜燃料电池的高效运行，气体扩散层不仅要提供反应物和产物的传输路径，还要提供电和热的交换路径。因此，气体扩散层要求具有良好的导电性、导热性、机械强度、耐腐蚀性、透气性和排水性能。

3、但是目前的燃料电池气体扩散层基材通常采用常规湿法造纸法。由于碳纤维之间没有氢键，所以当只使用碳纤维时，预成型件没有粘结强度，无法制成纸。一般情况下，粘结纤维或粘结纤维作为辅助材料，有助于碳纤维形成稳定的网状结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.气体扩散层的基材，其特征在于：所述基材为至少包括一个支撑层和至少一个普通层的复合结构，其中，所述支撑层和所述普通层由碳纤维形成；其中，所述支撑层包括不规则的底层结构和规则的交叉支撑结构，所述交叉支撑结构至少包括多个支撑构件，每个所述支撑构件包括朝向所述支撑层的一个表面的夹角部分。

2.根据权利要求1所述的气体扩散层的基材，其特征在于：所述气体扩散层的基材为由中间层和所述中间层两侧的外层构成的多层复合结构；其中，所述中间层由所述支撑层构成，所述外层由所述普通层构成。

3.根据权利要求2所述的气体扩散层的基材，其特征在于：进一步的，所述中间层为复合结构，所述复合结...

【技术特征摘要】

1.气体扩散层的基材，其特征在于：所述基材为至少包括一个支撑层和至少一个普通层的复合结构，其中，所述支撑层和所述普通层由碳纤维形成；其中，所述支撑层包括不规则的底层结构和规则的交叉支撑结构，所述交叉支撑结构至少包括多个支撑构件，每个所述支撑构件包括朝向所述支撑层的一个表面的夹角部分。

2.根据权利要求1所述的气体扩散层的基材，其特征在于：所述气体扩散层的基材为由中间层和所述中间层两侧的外层构成的多层复合结构；其中，所述中间层由所述支撑层构成，所述外层由所述普通层构成。

3.根据权利要求2所述的气体扩散层的基材，其特征在于：进一步的，所述中间层为复合结构，所述复合结构由至少一层支撑层和至少一层普通层复合形成。

4.根据权利要求1所述的气体扩散层的基材，其特征在于：其中，多个所述支撑构件行列排列从而形成至少一个桥梁型的交叉支撑结构。

5.根据权利要求1所述的气体扩散层的基材，其特征在于：其中，所述支撑构件是夹角支撑构件和/或三角支撑构...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺晓蕊，王晋，刘城，沈星汉，
申请(专利权)人：上海嘉资新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：