[发明专利]湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸及其制备方法

权利要求书

1.一种湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

步骤1)：制浆A：将碳纤维和粘接纤维机械混合后加水搅拌，添加分散剂后泵入疏解机进行疏解，疏解后根据需要调制成A浆料；

步骤2)：制浆B：将不同旦数和长度的碳纤维、粘接纤维机械混合后加水搅拌，添加分散剂后泵入疏解机进行疏解，疏解后根据需要调制成B浆料；

步骤3)：合浆：在B浆料中根据需要添加剂，然后加水调制成浆料，并对该浆料进行搅拌使得各组分分散均匀后得到C浆料；

步骤4)：抄造：采用顺流式和喷浆式上网的方式湿法抄造，其中，顺流式上网采用A浆料，喷浆式上网采用C浆料，A浆料和C浆料比例可调整，制得碳纤维湿纸；

步骤5)：干燥：将碳纤维湿纸进行干燥，得到碳纤维干纸；

步骤6)：热压：将碳纤维干纸进行热压，得到湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸。

2.如权利要求1所述的湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中碳纤维长度为0.5～5mm，平均长度为1～3mm；粘接纤维长度为0.5～5mm，平均长度为1～3mm；粘接纤维长度在A浆料中的质量含量为10％～30％；

3.如权利要求1所述的湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的分散剂采用PAM，分散剂在A浆料中的质量含量为0.1％～3％；疏解时间为15～45分钟。

4.如权利要求1所述的湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的浆料A、步骤3)中的浆料C的固含量均为0.5％～3％。

5.如权利要求1所述的湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的添加剂为碳纳米管、石墨烯和活性炭中的至少一种。

6.如权利要求5所述的湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管采用单壁或多壁碳纳米管，其长度≥0.5μm，直径为1～100nm；碳纳米管在C浆料中的质量含量为0.01％～5％；所述石墨烯采用单层、双层、寡层或多层石墨烯，石墨烯在C浆料中的质量含量为0.01％～5％；所述活性炭采用生物质、煤质或石油焦质活性炭，其粒径为5～25μm，比表面积为500～2500m²/g，其杂质的质量含量不高于1％。

7.如权利要求1所述的湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中的抄造采用工业抄纸机，A浆料与C浆料的固含量之比为10:1～1:10。

8.如权利要求1所述的湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述步骤6)中热压的温度为150～300℃。

9.一种权利要求1-8任意一项所述的湿法抄造燃料电池电极气体扩散层碳纤维纸的制备方法制备的碳纤维纸，其特征在于，包括顺流式上网抄造的基纸底层(1)及喷浆式上网抄造的基纸表层(2)，基纸表层(2)内含有石墨烯(3)、碳纳米管(4)和活性炭(5)中的至少一种。