燃料电池电极多孔扩散层材料碳纤维纸的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及燃料电池电极多孔扩散层材料领域，具体为一种燃料电池电极多孔扩散层制造用基础材料碳纤维纸的制备工艺，碳纤维纸可以在普通抄纸机生产线上实现批量生产，且满足制造燃料电池多孔扩散层电极的需要。该工艺包括：（1）短切碳纤维的表面处理；（2）导电碳黑的表面处理；（3）原木浆与水比例为5-15%，将原木浆打碎放入磨浆池等步骤。本发明专利技术生产的碳纤维纸可以达到多孔扩撒层材料制造要求，可以在电极中起到支撑催化剂层和稳定电极结构的作用均匀，还具备为电极反应提供气体通道、电子通道和排水通道等功能，具有多孔的结构，优异的造气性，低电阻率，高导电率，具有一定的机械强度、化学稳定性和热稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池电极多孔扩散层材料领域，具体为一种燃料电池电极多孔扩散层制造用基础材料碳纤维纸的制备工艺。
技术介绍
气体扩散层材料在电极中起着支撑催化剂层、稳定电极结构的作用，还为电极反应提供燃料气体通道、电子通道和排水通道，不同的扩散层材料对于电极的结构、制造工艺和性能的影响也各不相同，碳纤维纸(碳纸)、碳布、非织造布及碳黑纸等是常用的几种电极材料。目前，气体扩散层有使用碳纤维纸(碳纸)，也有使用碳布材料的。它们不仅有均 匀的多孔质薄层结构，导电性好，化学稳定性和耐热性好、且表面平整可减少电池内部接触电阻。现有国内外用于电极扩散层的碳纸主要是复合碳纸材料，它由碳纤维、木浆、纤维素纤维或聚乙烯酸短纤维等可碳化纤维相混合，制成纸浆，然后制成碳纸。这种工艺制得碳纸，由于其为了保证碳纸的强度，在其中加入了较多的非导电性材料，其碳纤维含量均低于90%。因此，造成电阻率较大，孔隙率及其结构不够合理。燃料电池使用的碳纤维纸需要具有以下性能(I)均匀的多孔质结构，优异的透气性；(2)低的电阻率，赋予其高的电子传导能力；(3)结构紧密且表面平整，以减小接触电阻，提高层性能；(4)具有一定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池电极多孔扩散层材料碳纤维纸的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）短切碳纤维的表面处理将短切碳纤维在丙酮、乙醇和水的混合液浸泡2？3小时，按重量比计，丙酮：乙醇：水＝1:1:20，然后捞出淋干液体；将短切碳纤维倒入容器，并加入占短切碳纤维总重量0.1？0.3%的分散剂，进行1000？3000转/分钟的高速分离搅拌，时间0.5？2小时；（2）导电碳黑的表面处理将导电碳黑在浓度为5wt%的乙醇水溶液中浸泡3？4小时后，与乙醇水溶液一同导入磨浆池；（3）将原木浆放入碎浆机中，原木浆与水比例为5？15％，将原木浆打碎放入磨浆池；（4）将处理过的导电碳黑与原木浆按重量比1:（1？2），加...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石伟，
申请(专利权)人：沈阳华天鑫碳纤维电热制品有限公司，
类型：发明
国别省市：