一种具有抗腐蚀性的复合气体扩散层及其制备方法和应用技术

本申请涉及复合气体扩散层技术领域，尤其涉及一种具有抗腐蚀性的复合气体扩散层及其制备方法和应用；所述制备方法包括：将碱性金属熔盐和含铬活性物质进行混合，得到混合活性碱性金属熔盐；将微孔层预热，得到预热微孔层；在真空环境中对混合活性碱性金属熔盐加热，得到混合活性熔液；将预热微孔层浸入混合活性熔液中进行歧化反应，得到粗品复合气体扩散层；将粗品复合气体扩散层冷却，后纯化，得到复合气体扩散层；微孔层的原料包括碳纳米管，基底层的原料包括碳纤维；碱性金属熔盐的重量m1和含铬活性物质的重量m2满足关系式：m1:m2＝(5:1)～(10:1)。该制备方法可以实现复合气体扩散层的耐腐蚀能力和孔隙率的同步提高。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及复合气体扩散层，尤其涉及一种具有抗腐蚀性的复合气体扩散层及其制备方法和应用。

技术介绍

1、复合气体扩散层在整个质子交换膜燃料电池中起到反应物传输、水传输、电子传导、热传导和机械支撑的作用，但是由于复合气体扩散层的主要是由碳纤维和炭黑所组成的，这些原料的缺点是容易受到碳氧化腐蚀，而碳纤维和炭黑的碳在酸性环境中会发生氧化反应；另外在质子交换膜燃料电池在普通发电过程中，碳纤维和炭黑的碳也会发生氧化反应；并且当燃料不足或启停操作时，这会导致质子交换膜燃料电池的电极电位急剧增加，致使质子交换膜燃料电池的电极电位处于较高的水平，而处于较高水平的质子交换膜燃料电池会促使碳纤维和炭黑的碳被剧烈氧化腐蚀，这对质子交换膜燃料电池造成不可逆的损害，影响质子交换膜燃料电池的使用寿命。另外碳纤维和炭黑的碳被氧化腐蚀之后，复合气体扩散层的厚度和机械强度都会降低，并且随着碳的氧化腐蚀加剧，气体扩散层中心区域的碳纤维和石墨的碳会逐渐丢失或者被降解，以在气体扩散层中心区域形成大孔，从而影响气体扩散层的孔径分布，甚至会导致复合气体扩散层的孔结构坍塌，降低复合气体扩散层的水管理能力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有抗腐蚀性的复合气体扩散层的制备方法，所述制备方法针对气体扩散层粗品，所述气体扩散层粗品包括基底层以及覆盖在所述基底层表面的微孔层，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含铬活性物质包括金属铬和/或氟化铬，所述碱性金属熔盐包括碱性金属的氯化盐。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含铬活性物质包括金属铬铬和氯化铬，所述金属铬的物质的量n1和所述氯化铬的物质的量n2满足关系式：n1:n2≥8:1。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱性金属包括钠和/或锂。

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【技术特征摘要】

1.一种具有抗腐蚀性的复合气体扩散层的制备方法，所述制备方法针对气体扩散层粗品，所述气体扩散层粗品包括基底层以及覆盖在所述基底层表面的微孔层，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含铬活性物质包括金属铬和/或氟化铬，所述碱性金属熔盐包括碱性金属的氯化盐。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含铬活性物质包括金属铬铬和氯化铬，所述金属铬的物质的量n1和所述氯化铬的物质的量n2满足关系式：n1:n2≥8:1。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱性金属包括钠和/或锂。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微孔层的原料还包括炭黑颗粒和造孔剂，所述炭黑颗粒的重量m3、所述碳纳米管的重量m4和所述造孔剂的重量m5满足关系式：(m3+m4):m5＝(4.7～6.3):1。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的重量m5和所述炭黑颗粒的重量m3满足关系式：m5:m3＝1:(8.5～10.5)。

7.根据权利要求1所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵航，高佳武，官树猛，唐雪君，李洪涛，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：