一种碳纸及其制备方法和应用技术

本申请属于质子交换膜技术领域，具体涉及一种碳纸及其制备方法和应用。所述碳纸的面密度为150g/m<supgt;2</supgt;‑300g/m<supgt;2</supgt;，所述碳纸的体密度为0.4g/cm<supgt;3</supgt;‑1.2g/cm<supgt;3</supgt;。本申请所述碳纸具有较高的面密度，在兼顾柔性的同时，能够耐受极高的工况压力，充分满足制氢电解槽高压腔体环境等较为严苛的使用条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于质子交换膜，具体涉及一种碳纸及其制备方法和应用。

技术介绍

1、质子交换膜燃料电池单电池的主要部件包括质子交换膜、催化层、气体扩散层、双极板等。气体扩散层一般是以碳纸作为基底材料，通过疏水处理和微孔层涂覆，形成具有疏水性和特殊孔隙结构的扩散层部件。气体扩散层因其承担的结构和传质功能，需具备良好的传质特性、优质的导电性以及较高的强度等性能，而作为气体扩散层的基材，碳纸的各项特性的好坏，决定着最终成型的气体扩散层的性能。

2、目前的主流的碳纸制备工艺是采用短切碳纤维为原料，经过抄纸工艺形成碳纸前驱体—碳毡。然后分别经过上浆、热压固化、高温处理等工艺形成最终的碳纸产品。由于内部大量树脂碳的存在，制成的碳纸通常材质较硬，刚性较强，缺乏柔性，在应对较高流体压强、较高剪切力以及局部较高的机械压力时存在明显问题，容易出现折痕、裂纹、破碎等机械损伤，对碳纸的装配和使用工况提出了极高的要求。现有技术虽提出了采用非织造布的制备工艺制造碳纸产品，所制备的碳纸产品可以保持较高的柔性，以应对复杂的机械应力环境和实际工况。但该类制备方法在实际应用上不适用于高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳纸，其特征在于，所述碳纸的面密度为150g/m2-300g/m2，所述碳纸的体密度为0.4g/cm3-1.2g/cm3。

2.根据权利要求1所述的碳纸，其特征在于，包括下述原料：纤维材料和树脂；

3.根据权利要求2所述的碳纸，其特征在于，所述碳纸中纤维材料和树脂的质量比为(10-100)：1。

4.权利要求1-3任一项所述碳纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述碳纸的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水刺包括单道水刺处理和/或双道水刺处理；

6.根据权利要求4所述碳纸的制备方法，其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种碳纸，其特征在于，所述碳纸的面密度为150g/m2-300g/m2，所述碳纸的体密度为0.4g/cm3-1.2g/cm3。

2.根据权利要求1所述的碳纸，其特征在于，包括下述原料：纤维材料和树脂；

3.根据权利要求2所述的碳纸，其特征在于，所述碳纸中纤维材料和树脂的质量比为(10-100)：1。

4.权利要求1-3任一项所述碳纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述碳纸的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水刺包括单道水刺处理和/或双道水刺处理；

6.根据权利要求4所述碳纸的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：史锐，刘从全，李冠辉，常磊，刘颖，乔伟静，
申请(专利权)人：国家电投集团氢能科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：