[发明专利]一种高强度气体扩散层及其制备方法和应用在审
申请号: | 202211038915.2 | 申请日: | 2022-08-29 |
公开(公告)号: | CN115332545A | 公开(公告)日: | 2022-11-11 |
发明(设计)人: | 潘魏豪;高科;赵凯 | 申请(专利权)人: | 德锱(山东)特种材料有限公司 |
主分类号: | H01M4/88 | 分类号: | H01M4/88;H01M8/1004 |
代理公司: | 北京博尔赫知识产权代理事务所(普通合伙) 16045 | 代理人: | 于武江 |
地址: | 266011 山东省青*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 强度 气体 扩散 及其 制备 方法 应用 | ||
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。
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