[发明专利]一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜及制备方法

权利要求书

1.一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜的制备方法，其特征在于，以金属锡粉、导电碳材料、焦炭粉、发泡剂、木质纤维、纤维素醚胶体为原料制成膏状物，然后冷压延、发泡定型得到蓬松的片材，然后将蓬松的片材升温烧结、水蒸气处理及烘干，制得柔性燃料电池气体扩散膜，制备的具体步骤如下：

（1）将金属锡粉、导电碳材料、焦炭粉、发泡剂、木质纤维、纤维素醚胶体加入混合机中，在温度为40~50℃下，以100~200r/min的转速搅拌2~3h，制得膏状物；

（2）将步骤（1）制得的膏状物加入三辊冷压延机中，利用冷压延工艺制成片状，然后以10~15℃/min的升温速率缓慢升温至190~210℃，发泡定型30~40min，制得蓬松的片材；

（3）将步骤（2）制得的蓬松的片材疏松置于烧结炉进行烧结，使分散的金属锡粉熔融粘结碳材料，随即送入蒸汽室中处理10~30min，利用红热的焦炭粉与水蒸气反应生成气体对片材进行处理，防止金属锡堵塞微孔，然后通过牵引辊将片材引入烘干隧道，烘干，得到金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜。

2.根据权利要求1所述一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述导电碳材料为碳纤维、碳纳米管、介孔碳、炭黑、碳气凝胶、石墨、石墨烯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、二苯磺酰肼醚、对甲苯磺酰肼、4,4’-氧化双苯磺酰肼中的至少一种。

4.根据权利要求1所述一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述纤维素醚胶体为质量浓度为5%的甲基纤维素醚胶体、羟乙基甲基纤维素醚胶体、羧甲基纤维素醚胶体、乙基纤维素醚胶体、苄基纤维素醚胶体、羟乙基纤维素醚胶体、羧甲基羟乙基纤维素醚胶体、苯基纤维素醚胶体中的至少一种。

5.根据权利要求1所述一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中各原料的重量份为，金属锡粉8~12重量份、导电碳材料30~35重量份、焦炭粉6~10重量份、发泡剂3~6重量份、木质纤维12~15重量份、纤维素醚胶体22~41重量份。

6.根据权利要求1所述一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述冷压延的温度为室温，压力为2~4MPa。

7.根据权利要求1所述一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）以12℃/min的升温速率缓慢升温至200℃，发泡定型35min。

8.根据权利要求1所述一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述烧结的温度为235~240℃，时间为3-5min。

9.根据权利要求1所述一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述烘干的温度为120~150℃，时间为60~80min。

10.一种金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜，其特征是由权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的金属锡粘结的燃料电池柔性气体扩散膜。