[發明專利]一種氣體擴散層及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110338306.8
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112952114B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 朱星燁;楊敏;李曉琳;汪聰敏;季文姣
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M8/10
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛彬;鄒玲

1.一種氣體擴散層，其特征在于，其包括依次貼合的第一微孔層、第二微孔層和基底層；

所述第一微孔層包括碳粉、聚四氟乙烯和SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料；其中，所述第一微孔層的SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料中SiO₂的質量百分比為5～50％；

所述第二微孔層包括碳粉、聚四氟乙烯和SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料；其中，所述第二微孔層的SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料中SiO₂的質量百分比為5～50％；

所述第一微孔層中SiO₂占所述第一微孔層的質量百分比低于所述第二微孔層中SiO₂占所述第二微孔層的質量百分比。

2.一種氣體擴散層的制備方法，其特征在于，其步驟包括：

S1.在基底層上形成第二微孔層；所述第二微孔層的原料為第二漿料；

S2.在所述第二微孔層上形成第一微孔層后進行熱處理，即可；所述第一微孔層的原料為第一漿料；

所述第一漿料為SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料、碳粉、聚四氟乙烯乳液、異丙醇和水的混合物；其中，所述第一漿料的SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料中SiO₂的質量百分比為5～50％；

所述第二漿料為SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料、碳粉、聚四氟乙烯乳液、異丙醇和水的混合物；其中，所述第二漿料的SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料中SiO₂的質量百分比為5～50％；

所述第一漿料中SiO₂占所述第一漿料的質量百分比低于所述第二漿料中SiO₂占所述第二漿料的質量百分比。

3.如權利要求2所述的氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述第一漿料中的SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料和所述第二漿料的SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料成分相同；

和/或，S1中，所述第二漿料為將SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料、碳粉、聚四氟乙烯乳液、異丙醇和水混合均勻得到。

4.如權利要求3所述的氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述第二漿料中，SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料占所述第二漿料的質量百分比為0.02～0.35％；

和/或，所述第二漿料中，碳粉占所述第二漿料的質量百分比為1～4％；

和/或，所述第二漿料中，聚四氟乙烯乳液的質量百分濃度為0.5～2.5％，聚四氟乙烯乳液占所述第二漿料的質量百分比為0.5～2.5％；

和/或，所述第二漿料中，異丙醇占所述第二漿料的質量百分比為40～52％；

和/或，所述第二漿料中，水占所述第二漿料的質量百分比為40～52％；

和/或，所述第二漿料的混合過程中，攪拌時間為3～10min，攪拌轉速為200～500r/min。

5.如權利要求4所述的氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述第二漿料中，SiO₂/還原氧化石墨烯復合材料占所述第二漿料的質量百分比為0.15％；

和/或，所述第二漿料中，碳粉占所述第二漿料的質量百分比為1.94％；

和/或，所述第二漿料中，聚四氟乙烯乳液的質量百分濃度為1.5～2％；

和/或，所述第二漿料中，聚四氟乙烯乳液占所述第二漿料的質量百分比為0.97％；

和/或，所述第二漿料中，異丙醇占所述第二漿料的質量百分比為48.5％；

和/或，所述第二漿料中，水占所述第二漿料的質量百分比為48.5％。