一种燃料电池气体扩散层用碳纤维纸的制备方法技术

技术编号:43712015 阅读:60 留言:0更新日期:2024-12-18 21:25
本发明专利技术涉及燃料电池技术领域,具体而言,涉及一种燃料电池气体扩散层用碳纤维纸的制备方法。包括以下步骤:将酚醛树脂、分散剂、抗沉降剂、沥青和石墨化模板剂加入混合溶剂中进行混合分散,制得树脂浸渍液;将碳纤维原纸浸入树脂浸渍液中进行浸渍,干燥后再经热压固化和石墨化处理,即得最终产品。采用沥青替代部分酚醛树脂,并引入石墨化模板剂,降低碳纤维纸的石墨化温度,提高树脂碳的石墨化程度,通过优化树脂浸渍液配方,解决了沥青和石墨化模板剂在酚醛树脂浸渍液中难分散和易沉降的问题,实现一步法浸渍将沥青、酚醛树脂和石墨化模板剂负载到碳纸原纸上,具有工艺简单、石墨化温度低、能耗低的优点,并且制备的碳纤维纸具有较好的导电性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池,具体而言,涉及一种燃料电池气体扩散层用碳纤维纸的制备方法


技术介绍

1、气体扩散层(gas diffusion layer,gdl)是燃料电池或电解池的重要部件,常见的gdl大多采用碳纤维纸作为基底层,碳纤维纸位于催化层和双极板之间,在燃料电池或电解池运行过程中起到导出废热、导电、协调水气传质、力学支撑等重要作用。

2、作为gdl基底层的碳纤维纸的制备过程主要包括湿法抄纸、树脂浸渍、热压固化和石墨化等步骤。其中,树脂浸渍过程中通常使用以酚醛树脂为主要成分的树脂浸渍液,酚醛树脂通过浸渍流程负载到碳纤维原纸上,经过热压固化之后,在石墨化过程中转变为树脂碳,在碳纤维纸中起到粘合剂和导电导热等作用。在gdl用碳纤维纸的生产中,石墨化的设备和能源消耗在整体生产成本中占很大比例,而酚醛树脂属于难石墨化碳,在石墨化阶段中存在难石墨化的问题,而酚醛树脂碳的导电和导热性能和其石墨化程度则直接相关,要想使酚醛树脂碳达到较为理想的石墨化程度,通常石墨化温度需要达到2600-3000℃,这既对石墨化设备提出了极高的要求,又会消耗大量能源。为了本文档来自技高网...

【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碳纤维纸的制备方法,其特征在于,所述混合溶剂包括乙醇、甲苯和喹啉。

3.根据权利要求2所述的燃料电池气体扩散层用碳纤维纸的制备方法,其特征在于,所述乙醇、所述甲苯和所述喹啉的质量比为5-8:1-3:1-3。

4.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层用碳纤维纸的制备方法,其特征在于,所述石墨化模板剂包括人造石墨、天然石墨、炭黑、科琴黑、乙炔黑、纳米碳纤维、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯中的至少一种;

>5.根据权利要求1...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池气体扩散层用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碳纤维纸的制备方法,其特征在于,所述混合溶剂包括乙醇、甲苯和喹啉。

3.根据权利要求2所述的燃料电池气体扩散层用碳纤维纸的制备方法,其特征在于,所述乙醇、所述甲苯和所述喹啉的质量比为5-8:1-3:1-3。

4.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层用碳纤维纸的制备方法,其特征在于,所述石墨化模板剂包括人造石墨、天然石墨、炭黑、科琴黑、乙炔黑、纳米碳纤维、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯中的至少一种;

5.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层用碳纤维纸的制备方法,其特征在于,所述分散剂在所述树脂浸渍液中的质量分数为0.1%-3%。

6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:于思聪孙秀玉程立明张久俊姚锦丽
申请(专利权)人:骊能新能源科技北京有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1