[發明專利]一種氣體擴散層及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110863287.0
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113745527A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 趙航;韓凱凱;周江峰;高佳武;曹天鵬
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88;H01M8/1007
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 梁凱

1.一種氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

將基底層于浸漬液中進行浸漬預處理，后進行第一干燥，獲得預處理基底層；所述浸漬液為憎水劑溶液，所述浸漬時間為20min-40min；

將造孔劑、導電炭黑和憎水劑于分散液中混合，獲得微孔層漿料；

將所述微孔層漿料通過絲網印刷的方式涂覆于所述預處理基底層漿料，獲得氣體擴散層；所述涂覆的次數至少為2次，每次涂覆后進行第二干燥和焙燒。

2.根據權利要求1所述的氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述第二干燥的溫度為55℃-65℃，所述第二干燥的時間為50min-70min，所述焙燒的溫度為250℃-350℃，所述焙燒的時間為150min-210min。

3.根據權利要求1或2所述的氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述氣體擴散層的微孔層中憎水劑的重量含量為15％-30％。

4.根據權利要求1所述的氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述憎水劑溶液包括聚四氟乙烯溶液、聚偏氟乙烯溶液和四氟乙烯與乙烯的共聚物溶液中的至少一種，所述憎水劑溶液的溶劑為乙醇、異丙醇和乙二醇中的至少一種；所述基底層為碳紙或碳布。

5.根據權利要求1或4所述的氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述預處理基底層的憎水劑的質量含量為2％-10％。

6.根據權利要求1所述的氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述第一干燥的溫度為55℃-65℃，所述第一干燥的時間為50min-70min。

7.根據權利要求1所述的氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述造孔劑包括乙二醇、碳酸銨和碳酸氫銨中的至少一種；

所述導電炭黑包括乙炔黑、Vulcan XC-72、Black pearls和碳納米管中的至少一種；

所述憎水劑包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和四氟乙烯與乙烯的共聚物中的至少一種；

所述分散液包括乙醇、異丙醇和乙二醇中的至少一種。

8.根據權利要求1或7所述的氣體擴散層的制備方法，其特征在于，所述導電炭黑和所述憎水劑的質量比值為3:1-10:1；所述導電炭黑和所述分散液的質量比值為1:10-1:30，所述導電炭黑和所述造孔劑的質量比值為4:1-20:1。

9.一種氣體擴散層，其特征在于，所述氣體擴散層采用如權利要求1至8中任意一項所述的氣體擴散層的制備方法制備而成。

10.一種氣體擴散層的應用，其特征在于，所述應用包括將如權利要求9所述的氣體擴散層用于制備質子交換膜燃料電池。