一种气体扩散电极及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种气体扩散电极的制备方法，所述的气体扩散电极包括电流收集体、气体扩散层、涂覆于气体扩散层之上的气体催化层以及位于气体催化层上的液相导流层；其特征在于气体扩散层包括高石墨化度炭黑、聚四氟乙烯；气体催化层包括催化剂、酸化的高石墨化度炭黑、聚四氟乙烯；所述的高石墨化度炭黑是拉曼光谱的ID/IG峰强度比值在0.3～1.0之间的炭黑，酸化的高石墨化度炭黑表面含氧官能团浓度为0.5～2mmol/g，气体扩散层和气体催化层的石墨化程度可以相同，也可以不相同；电流收集体和液相导流层均为镀银泡沫金属，所述镀银泡沫金属银镀层的厚度在0.1～20μm；镀银泡沫金属可以相同也可以不相同；所述的气体扩散层由包含高石墨化度炭黑、水、曲拉通、聚四氟乙烯乳液、异丙醇的原料所制成，其中以曲拉通的异丙醇水溶液为分散介质，上述原料的质量比为：(0.01～1):(0.1～1):(0.01～0.1):(0.01～0.1):1；所述的气体扩散层的制备方法包括如下步骤：（1）将高石墨化度炭黑分散在含有表面活性剂曲拉通的异丙醇水溶液中，得到气体扩散层浆料，将此浆料超声剪切分散10～200min，然后加入质量分数为40～80%的聚四氟乙烯乳液，继续进行剪切分散10～150min；气体扩散层浆料分散过程的温度控制在10～100℃之间；气体扩散层浆料中的粉体分散后的平均粒度控制在0.2～10μm之间；气体扩散层浆料分散后静置5～100h；气体扩散层的浆料固含量控制在5～40wt%;（2）将气体扩散层浆料均匀涂抹在电流收集体镀银泡沫金属上；气体扩散层的浆料涂抹后，在40～120℃下干燥5～10h；气体扩散层浆料涂抹以及干燥处理后，对其进行初步冷压成型处理，冷压压力0.1～2MPa、温度控制在-10～50℃，保压时间10～300s，得到电流收集体和气体扩散层的组合体。2.根据权利要求1所述的气体扩散电极的制备方法，其特征在于气体扩散层中高石墨化度炭黑、聚四氟乙烯的质量比为(0.01～1):(0.01～1)。3.根据权利要求1所述的气体扩散电极的制备方法，其特征在于气体催化层中催化剂、酸化的高石墨化度炭黑、聚四氟乙烯质量比为（0.1～1）：（0.1～1）：（0.1～1）。4.根据权利要求1-3任意一项所述的气体扩散电极的制备方法，其特征在于镀银泡沫金属选自镀银的泡沫镍、钛、钨、钴或其合金。5.根据权利要求1所述的气体扩散电极的制备方法，其特征在于气体催化层中的催化剂选自银粉或银/碳复合催化剂，催化剂的粒径介于0.01～5μm之间。6.权利要求1所述的气体扩散电极的制备方法，其特征在于所述的扩散电极是应用于氯碱工业的气体扩散电极。7.根据权利要求6所述的气体扩散电极的制备方法，其特征在于所述的气体催化层由包含催化剂、酸化的高石墨化度炭黑、水、曲拉通、聚四氟乙烯溶液、异丙醇的原料所制成，其中以曲拉通的异丙醇水溶液为分散介质，上述原料的质量比为：（0.1～1）：（0.1～1）：（1～10）：（0.1～1）：（0.1～1）：1。8.根据权利要求1所述的气体扩散电极的制备方法，其特征在于所述的气体催化层的制备方法包括如下步骤：(1)将催化剂、酸化的高石墨化度炭黑分散在含有表面活性剂曲拉通的异丙醇水溶液中，得到催化层浆料，将此浆料超声剪切分散10～200min，然后加入质量分数为40～80%的聚四氟乙烯乳液，继续进行剪切分散10～150min；催化层浆料分散过程的温度控制在10～100℃之间；催化层浆料中的粉体分散后的平均粒度控制在0.2～10μm之间；（2）将催化层浆料均匀涂抹在电流收集体和气体扩散层组合体的气体扩散层上；催化层的浆料涂抹结束后，在40～120℃下干燥0.5～1h；催化层浆料涂抹以及干燥处理后，对形成的组合体进行二次冷压成形处理，冷压压力0.1～2MPa，温度控制在-10～50℃，保压时间10～300s，得到初步成形的气体扩散电极；将初步成形的气体扩散电极进行高温烘烤，烘烤温度控制在270～290℃，烘烤时间1～20h；将液相导流层镀银泡沫金属置于烘烤后初步成型的气体扩散电极上进行热压成形，热压压力控制在2～12MPa，热压温度330～450℃，保压时间10-300s，得到所述的气体扩散电极。