一种提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法与流程

文档序号:12371032阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1、将高导电性材料、造孔剂、疏水剂和分散液通过搅拌的方式配制成预设成分均匀的第一浆料;

S2、将配制好的第一浆料通过丝网印刷的方式涂覆在经疏水处理的碳纸或碳布上形成第一涂覆层;

S3、在经步骤S2涂覆后的碳纸或碳布表面再通过喷涂的方式喷涂预设厚度的由高导电性材料、疏水剂和分散液组成的第二浆料,形成第二喷涂层;

S4、经步骤S3后的碳纸或碳布通过热处理后,第一涂覆层和第二喷涂层经高温焙烧形成第一微孔层和第二微孔层,使其具有疏松多孔且亲疏水性的气体反应通道。

2.根据权利要求1所述提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法,其特征在于,所述高导电性材料选用炭黑。

3.根据权利要求1所述提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法,其特征在于,所述造孔剂选用碳酸铵、草酸铵、碳酸锂中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法,其特征在于,所述分散液为醇类,选用乙醇、异丙醇、乙二醇中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法,其特征在于,所述碳纸或碳布使用0.1%-5%的聚四氟乙烯水分散液浸渍,其厚度为150μm-300μm,孔隙率60%以上。

6.根据权利要求1-5任意权利要求所述提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法,其特征在于,所述步骤S1的第一浆料配制方法如下:

将预设量的高导电性材料与分散液混合搅拌均匀,量取预定量的造孔剂倒入上述混合物中搅拌均匀,再加入预定量的疏水剂至上述混合物中搅拌均匀,制成粘度为200cp-400cp的第一浆料;其中,所述高导电性材料与造孔剂的质量比为1:0.5-1:1.5;所述疏水剂为聚四氟乙烯水分散液,其中,聚四氟乙烯的含量与高导电性材料的质量比为1:1-1:9。

7.根据权利要求6所述的提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,第一涂覆层的网印厚度为20μm-50μm。

8.根据权利要求6所述的提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法,其特征在于,所述步骤S3中的第二浆料配制方法同所述步骤S1的第一浆料的配制方法,不同之处在于第二浆料中不含造孔剂,第二浆料的粘度为30cp-60cp。

9.根据权利要求6所述的提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,第二喷涂层的厚度为5μm-15μm。

10.根据权利要求6所述的提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法,其特征在于,所述步骤S4中的热处理步骤为,将涂覆和喷涂完微孔层浆料的气体扩散层放入马弗炉中340℃焙烧0.5h-1h,降温至室温后取出。

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