[發(fā)明專利]質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層雙層微孔層的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011013868.7
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112133931A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢春美;王朝云;李政;楊成;侯美秀;孫燕
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽明天氫能科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/86;H01M8/0234;H01M8/0239;H01M8/0243;H01M8/0245;H01M8/1004
• 代理公司: 六安市新圖匠心專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34139
• 代理人: 朱小杰

1.質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層雙層微孔層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：將兩種不同調(diào)配比例的有機(jī)硅氧烷和碳納米材料溶解于有機(jī)溶劑中攪拌，攪拌混合，超聲形成兩種均勻的懸濁液；

S2：在疏水處理的支撐層的某一側(cè)刮涂、噴涂或絲網(wǎng)印刷PDMS含量低的懸濁液，直至碳納米材料的擔(dān)載量為0.5mg/cm²，干燥，得樣品A；

S3：將樣品置于干燥箱中，160℃下燒結(jié)10min，得到單層氣體擴(kuò)散層微孔層；

S4：在單層氣體擴(kuò)散層微孔層上噴涂或絲網(wǎng)印刷PDMS含量高的懸濁液，直至碳納米材料的擔(dān)載量為0.5/cm²，干燥，得樣品B；

S5：將樣品B置于干燥箱中，160℃下燒結(jié)10min，得到氣體擴(kuò)散層雙層微孔層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層雙層微孔層的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)硅氧烷為聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷、α，ω-二羥基聚硅氧烷中的一種或兩種以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層雙層微孔層的制備方法，其特征在于，所述碳納米材料為碳黑、乙炔黑、碳納米管中、石墨粉的一種或兩種以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層雙層微孔層的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)硅氧烷和碳納米材料的第一種調(diào)配比例為1：1，有機(jī)硅氧烷為濃度3wt%的聚二甲基硅氧烷。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層雙層微孔層的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃、氯仿、二氯甲烷、甲苯、二甲醚、四氯化碳中的一種或兩種以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層雙層微孔層的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)硅氧烷和碳納米材料的第二種調(diào)配比例為10：3，有機(jī)硅氧烷為濃度10wt%的聚二甲基硅氧烷。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層雙層微孔層的制備方法，其特征在于，所述干燥的方式為自然晾干或經(jīng)45℃-70℃熱風(fēng)吹干。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層雙層微孔層的制備方法，其特征在于，所述單層氣體擴(kuò)散層微孔層中有機(jī)硅氧烷和碳納米材料占有機(jī)溶劑的用量分別為1wt%-10wt%和1wt%-40wt%，有機(jī)硅氧烷和碳納米材料的用量比例為10%wt%-100wt%。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層雙層微孔層的制備方法，其特征在于，所述氣體擴(kuò)散層雙層微孔層中有機(jī)硅氧烷和碳納米材料占有機(jī)溶劑的用量分別為1wt%-30wt%和1wt%-40wt%，有機(jī)硅氧烷和碳納米材料的用量比例為10%wt%-100wt%。