[發明專利]燃料電池、碳材復合結構與其制備方法

有效

• 申請號: 201110221743.8
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102873946A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 陳琬琡;韓姿嫻;鄭淑蕙
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: B32B27/04
• 分類號: B32B27/04;H01M8/02
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

1.一種碳材復合結構，包括：

一納米碳纖網層；以及

一微米碳纖網層，疊合至該納米碳纖網層上。

2.根據權利要求1所述的碳材復合結構，其中該納米碳纖網層中的納米碳纖直徑介于100nm至800nm之間，孔洞大小介于100nm至2.5μm之間。

3.根據權利要求1所述的碳材復合結構，其中該納米碳纖網層厚度介于10μm至100μm之間。

4.根據權利要求1所述的碳材復合結構，其中該微米碳纖網層中的微米碳纖直徑介于2μm至10μm之間，孔洞大小介于3μm至12μm之間。

5.根據權利要求1所述的碳材復合結構，其中該微米碳纖網層的厚度介于100μm至600μm之間。

6.一種碳材復合結構的制備方法，包括：

提供一納米高分子纖維網；

熱氧化該納米高分子纖維網，形成一納米氧纖網；

疊合該納米氧纖網與一微米氧纖網后，浸入一樹脂；

氧化該樹脂；以及

高溫碳化該納米氧纖網、該微米氧纖網與該氧化的該樹脂，以形成一碳材復合結構。

7.根據權利要求6所述的碳材復合結構的制備方法，其中該樹脂包括酚醛樹脂、環氧樹脂或上述的組合。

8.根據權利要求6所述的碳材復合結構的制備方法，其中提供該納米高分子纖維網的步驟包括：

提供一高分子溶液；以及

紡絲該高分子溶液以形成多條納米高分子纖維，其中該多條納米高分子纖維疊合成該納米高分子纖維網。

9.根據權利要求8所述的碳材復合結構的制備方法，其中該高分子溶液包括溶于一極性溶劑中的聚丙烯腈、瀝青纖維或酚醛纖維。

10.一種燃料電池，包括：

一夾設于兩端板間的質子傳導膜；

其中該質子傳導膜至該兩端板之間依序為一觸媒層、一氣體擴散層、一雙極板、以及一集電板；

其中該氣體擴散層包括一納米碳纖網層；以及

一微米碳纖網層，疊合至該納米碳纖網層上碳材復合結構。

11.根據權利要求10所述的燃料電池，其中該納米碳纖網層中的納米碳纖直徑介于100nm至800nm之間，孔洞大小介于100nm至2.5μm之間。

12.根據權利要求10所述的燃料電池，其中該微米碳纖網層中的微米碳纖直徑介于2μm至10μm之間，孔洞大小介于3μm至12μm之間。

13.根據權利要求10所述的燃料電池，其中該納米碳纖網層與該微米碳纖網層厚度比為1～10∶10～60。