[发明专利]一种高强度气体扩散层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高强度气体扩散层的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

1)将预氧丝纺纱织布，得到预氧丝布；

2)将预氧丝布进行第一次碳化处理，得到气体扩散层基层；

3)将气体扩散层基层在树脂溶液中浸渍后顺次进行烘干、热轧、第二次碳化，得到碳化处理的碳布；

4)将碳化处理的碳布进行涂布处理，得到高强度气体扩散层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述预氧丝布的纱线支数为46～50支，经线密度为170～190根/cm，纬线密度为160～180根/cm，克重为69～75g/m²。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述第一次碳化处理的过程中，预氧丝布的运行速度为0.8～1m/min；所述第一次碳化处理的温度≤2200℃；第一次碳化在高纯氮气气氛中进行。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述气体扩散层基层的经线密度为215～230根/cm，纬线密度为220～235根/cm，克重为55～62g/m²。

5.根据权利要求1～3任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述树脂溶液包含酚醛树脂溶液和/或呋喃树脂溶液；所述树脂溶液的溶剂为甲醇、乙醇或乙酸乙酯；所述树脂溶液的质量浓度为30～40％；浸渍完成后气体扩散层基层上负载的树脂溶液的含量为45～50％。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述烘干的温度为130～140℃，时间为15～20min；所述热轧的过程中气体扩散层基层的运行速度为0.2～0.3m/min；所述热轧的温度为150～160℃；热轧后碳布的厚度为0.30～0.32mm。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述第二次碳化的过程中，碳布的运行速度为0.5～0.8m/min；所述第二次碳化的温度为1200～1300℃；第二次碳化后碳布的克重为55～62g/m²。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述涂布处理采用碳粉浆料，所述碳粉浆料包含质量比为0.5～1.5：1～3：5～7：0.5～1.5的聚吡咯、石墨、聚四氟乙烯悬浮液和水；涂布处理完成后碳布上形成微孔层，微孔层的克重为12～14g/m²。

9.权利要求1～8任意一项所述的制备方法制备得到的高强度气体扩散层。

10.权利要求9所述的高强度气体扩散层在燃料电池中的应用。