[發明專利]一種燃料電池氣體擴散層的制備方法有效
| 申請號： | 202110320469.3 | 申請日： | 2021-03-25 |
| 公開（公告）號： | CN113078326B | 公開（公告）日： | 2022-04-26 |
| 發明（設計）人： | 邵森林;黃彬;羅涵煜;楊志;曾敏;翟曉強 | 申請（專利權）人： | 南通美亞新型活性炭制品有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/88 | 分類號： | H01M4/88 |
| 代理公司： | 北京市隆安律師事務所 11323 | 代理人： | 付建軍;楊博濤 |
| 地址： | 226002*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 燃料電池 氣體 擴散 制備 方法 | ||
1.一種燃料電池氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
步驟1，支撐層疏水處理：將支撐層浸漬于憎水劑溶液中，取出干燥后進行分段熱處理；
步驟2，配制微孔層漿料：將導電材料、二維MXene片層材料、憎水劑和有機溶劑均勻混合，制成微孔層漿料；
步驟3，制備氣體擴散層：將所述微孔層漿料反復噴涂于疏水處理后的所述支撐層上，至所述支撐層上的微孔層漿料達到預設載量，然后進行熱處理，制得所述氣體擴散層；
所述步驟1中，所述分段熱處理具體為：
將溫度升至240-250℃熱處理所述支撐層15-45min后，再繼續升溫至340-350℃熱處理所述支撐層15-45min；
所述二維MXene片層材料由單層或少層的過渡金屬氮化物、金屬碳化物和金屬碳氮化物中的至少一種組成。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，所述導電材料、所述二維MXene片層材料、所述憎水劑和所述有機溶劑的質量比為10:(0.1-5):(1-50):(100-1000)；
通過超聲分散的方式實現所述導電材料、所述二維MXene片層材料、所述憎水劑和所述有機溶劑的均勻混合。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述支撐層為碳材料，所述碳材料的規格為20-100g/m2。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述支撐層為碳紙或碳布。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1和所述步驟2中，所述憎水劑為聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯-六氟丙烯中的一種或兩種；
所述步驟2中，所述導電材料包括碳納米管、石墨粉和碳黑粉；所述有機溶劑包括甲醇、異丙醇、乙醇和N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，所述憎水劑溶液的質量分數為1-10wt％；
重復浸漬-干燥所述支撐層，使所述支撐層上的所述憎水劑含量為10-30wt％。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，采用低溫慢速干燥的方式對浸漬后的所述支撐層進行干燥，干燥溫度為25-35℃。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，所述微孔層漿料的噴涂方式為超聲噴涂；將經過疏水處理的支撐層置于70-85℃的溫度下進行噴涂操作。
9.根據權利要求1-8任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，所述預設載量為2-4mg/cm2；所述熱處理具體為：在345-355℃下熱處理25-35min。
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