專(zhuān)利名稱(chēng)：用于質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極擴(kuò)散層及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及質(zhì)子交換膜燃料電池的擴(kuò)散層，具體地說(shuō)是一種用于質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極擴(kuò)散層及其制備和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
質(zhì)子交換膜燃料電池由于其高效、環(huán)境友好等特點(diǎn)，近年來(lái)受到各國(guó)研究機(jī)構(gòu)的密切關(guān)注。其核心部件膜電極(MEA)組件通常由氣體擴(kuò)散層、催化層和質(zhì)子交換膜熱壓組成。氣體擴(kuò)散層由支撐層和微孔層組成，具有支撐催化層、收集電流和傳導(dǎo)反應(yīng)氣體等多項(xiàng)功能。其中擴(kuò)散層對(duì)反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的傳質(zhì)速率的控制對(duì)電池性能至關(guān)重要。實(shí)際應(yīng)用中，為簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，保證能量轉(zhuǎn)換效率，質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極部分通常采用“自呼吸”式進(jìn)料或者低空氣流速進(jìn)料。因此，對(duì)反應(yīng)物氧具有高傳輸能力的陰極擴(kuò)散層對(duì)提高質(zhì)子交換膜燃料電池的性能至關(guān)重要。目前，常見(jiàn)的擴(kuò)散層的制備方法為將碳粉分散在乙醇溶劑中，同時(shí)在其中加入 PTFE水分散劑配置成漿液，然后將該漿液通過(guò)刮涂，噴涂，絲網(wǎng)印刷等不同工藝手段，擔(dān)載在碳紙，碳布等支撐材料表面形成擴(kuò)散層。常規(guī)方法制備的陰極擴(kuò)散層在電池低空氣流量運(yùn)行時(shí)，其中的孔道因?yàn)樗懦鏊俾实慕档投罅慷氯璧K了其中氣體的傳輸，從而限制了 “自呼吸”式進(jìn)料或者是低空氣流速進(jìn)料的電池的性能。目前的專(zhuān)利中通常通過(guò)改善陰極擴(kuò)散層層中水的排出速率來(lái)解決這一問(wèn)題。中國(guó)專(zhuān)利02136605. 5提供了一種氣體擴(kuò)散層電極的制備方法，將質(zhì)量比3 60%的60%聚四氟乙烯乳液加入到多孔導(dǎo)電材料中，然后在200°C下對(duì)其熱處理2 6小時(shí)，使聚四氟乙烯在玻璃化穩(wěn)定附近軟化，均勻覆蓋多孔材料，形成高疏水化的孔道，降低氣液傳輸?shù)淖枇Α?美國(guó)專(zhuān)利2004/0191605在網(wǎng)狀導(dǎo)電材料上US 6890680B2提出一種方法，通過(guò)使用模具在擴(kuò)散層微孔層制備過(guò)程中形成規(guī)則圖案，從而在擴(kuò)散層中形成氣體和水的高傳輸率通道， 進(jìn)而提高電池性能。美國(guó)專(zhuān)利US2004/0086778A1在擴(kuò)散層微孔層沿質(zhì)子交換膜平面的方向形成不同的疏水性，優(yōu)化各反應(yīng)部位反應(yīng)速度和擴(kuò)散層傳質(zhì)能力的關(guān)系，改善電池內(nèi)部反應(yīng)物的傳輸限制對(duì)性能的負(fù)面影響。歐洲專(zhuān)利DE 19840 519公開(kāi)一種由具有不同孔隙率的子結(jié)構(gòu)組成的雙層擴(kuò)散層設(shè)計(jì)。通過(guò)在擴(kuò)散層中引入梯度孔隙率，產(chǎn)生了更好的氣體傳輸通道，降低了水堵塞孔道的影響。美國(guó)專(zhuān)利US7638225B2中，引入了一種具有質(zhì)子傳導(dǎo)能力的多孔材料作為擴(kuò)散層，并將其置于質(zhì)子交換膜與催化層之間，使催化層與外界氧直接接觸，催化層內(nèi)只完成水的傳遞，從而解決低空氣流量下水氣傳輸?shù)拿?。綜上，目前的方法還主要集中在通過(guò)改變擴(kuò)散層疏水性和孔道結(jié)構(gòu)的分布，從而優(yōu)化水氣傳質(zhì)。對(duì)于引入具有儲(chǔ)氧性質(zhì)物質(zhì)，在水堵塞的擴(kuò)散層中形成氧傳質(zhì)通道，解決電池在自呼吸或低空氣流量模式運(yùn)行時(shí)陰極物質(zhì)傳質(zhì)受阻的問(wèn)題，還沒(méi)有相關(guān)的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極擴(kuò)散層及其制備和應(yīng)用，擴(kuò)散層具有高效氧傳輸能力，該擴(kuò)散層可用作“自呼吸”式進(jìn)料或低空氣流速進(jìn)料的質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極擴(kuò)散層。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下具體方案來(lái)實(shí)現(xiàn)用于質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極擴(kuò)散層，所述擴(kuò)散層以單面憎水化處理的碳紙或碳布作為支撐層、于支撐層上憎水化處理的表面?zhèn)戎苽溆形⒖讓?；所述微孔層由?chǔ)氧材料粉末、碳粉和PTFE組成，儲(chǔ)氧材料粉末的用量為碳粉質(zhì)量的5-10%，PTFE的用量為碳粉質(zhì)量的0. 6-1. 6倍。所述儲(chǔ)氧材料為CeO2, ZrO2, GdxCe1^xO2 (0 < χ < 0. 5), SmxCei_x02 (0 < χ < 0· 5)， CexZr1^xO2 (0 < χ < 0· 5)，TiO2, SnO2, InO2, Sb2O5 中的一種或兩種以上的混合物。所述碳粉為XC-72R、ΒΡ2000、乙炔黑、碳納米管、氧化石墨中的一種或兩種以上的混合物。所述支撐層上微孔層的載量以碳粉載量計(jì)為1-aiig/cm2。一種氣體擴(kuò)散層的制備方法，包括以下步驟1)支撐層的制備使用氣體噴槍?zhuān)谔技埢蛱疾嫉囊粋?cè)表面均勻噴涂質(zhì)量濃度 0. 5-2%的PTFE水分散液，噴涂過(guò)程中，每噴一層PTFE水分散液后，用熱風(fēng)機(jī)吹干，然后繼續(xù)下層噴涂，至其上擔(dān)載有碳紙或碳布質(zhì)量10-20wt. %的PTFE，之后將其置于馬弗爐中于 320-360°C條件下熱處理1-1.證，得到單面憎水化處理的碳紙或碳布，可作為擴(kuò)散層的支撐層；2)微孔層的漿液制備將碳粉質(zhì)量5-lOwt. %儲(chǔ)氧材料粉末與碳粉混合后，分散于50-60倍碳粉質(zhì)量的無(wú)水乙醇中形成漿液，該漿液經(jīng)超聲震蕩10-20分鐘后加入6-32 倍碳粉質(zhì)量的PTFE水分散液，PTFE水分散液質(zhì)量濃度5-lOwt. %，機(jī)械攪拌10-20分鐘使 PTFE在漿液中分散均勻；3)擴(kuò)散層的制備采用刮涂的方式，將微孔層漿液均勻分散到上述步驟(a)中碳紙或碳布上噴涂有PTFE的一面，刮涂過(guò)程中，每擔(dān)載完一層漿液，需蒸干溶劑后再進(jìn)行下一層擔(dān)載，反復(fù)上述步驟至碳粉載量為Ι-aiig/cm2，在320-360°C下熱處理1_1. 5h后制得擴(kuò)散層。所述制備過(guò)程中，儲(chǔ)氧材料為CeO2, &02，GdxCe^A (0 < χ < 0. 5), SmxCei_x02 (0 < χ < 0. 5)，CexZr1^xO2(0 < χ < 0· 5)，TiO2, SnO2, InO2, Sb2O5 中的一種或兩種以上的混合物。所述制備過(guò)程中，碳粉為)(C-72R、BP2000、乙炔黑、碳納米管、氧化石墨中的一種或兩種以上的混合物。所述擴(kuò)散層可應(yīng)用于氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池、直接醇類(lèi)燃料電池、或具有氣體擴(kuò)散電極結(jié)構(gòu)的電池、電解池或傳感器的氧氣還原電極中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.通過(guò)在微孔層中加入少量的儲(chǔ)氧材料，提高了電池陰極氧氣的傳質(zhì)能力，顯著提高了電池在“自呼吸”式進(jìn)料或者是低空氣流速進(jìn)料時(shí)的電池性能；2.本發(fā)明所述擴(kuò)散層的制備方法是在現(xiàn)有、成熟的制備工藝基礎(chǔ)上改進(jìn)的，該方法不改變?cè)械墓に嚄l件，操作簡(jiǎn)單；
3.儲(chǔ)氧材料成本低廉，種類(lèi)繁多，易于選擇。


圖1為實(shí)施例1 (陰極擴(kuò)散層微孔層中添加5wt. % GdO. ICeO. 902后)與比較例 1 (陰極擴(kuò)散層微孔層中添加5wt. % GdO. ICeO. 902前)電池性能的比較。測(cè)試條件溫度 60°C，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，陰極空氣進(jìn)料，流速20立方厘米每分鐘，陽(yáng)極IM甲醇溶液。圖2為實(shí)施例1 (陰極擴(kuò)散層微孔層中添加5wt. % GdO. ICeO. 902后)與比較例 1(陰極擴(kuò)散層微孔層中添加5wt. %GdO. ICeO. 902前)陰極極化曲線(xiàn)的比較，該參數(shù)中，陰極電位越高，陰極電化學(xué)性能越好。圖3為實(shí)施例1 (陰極擴(kuò)散層微孔層中添加5wt. % GdO. ICeO. 902后)與比較例 1 (陰極擴(kuò)散層微孔層中添加5wt. % GdO. ICeO. 902前)，在相同放電強(qiáng)度下，氧氣進(jìn)量時(shí)電池電壓減空氣條件下電池電壓的結(jié)果，該值表征陰極傳遞氧氣的能力，改值越低，則說(shuō)明改擴(kuò)散層內(nèi)部傳質(zhì)氧的性能越好。圖4為實(shí)施例2 (陰極擴(kuò)散層微孔層中添加5wt. % Ce02后)與比較例1 (陰極擴(kuò)散層微孔層中添加5wt. % Ce02前)性能的比較。測(cè)試條件溫度60°C，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，陰極空氣進(jìn)料，流速40立方厘米每分鐘，陽(yáng)極IM甲醇溶液。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述，但本發(fā)明不僅限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1 支撐層的制備使用氣體噴槍?zhuān)谔技埢蛱疾嫉囊粋?cè)表面均勻噴涂質(zhì)量濃度 1-2%的PTFE水分散液，噴涂過(guò)程中，每噴一層PTFE水分散液后，用熱風(fēng)機(jī)吹干，然后繼續(xù)下一層噴涂，至其上擔(dān)載有碳紙或碳布質(zhì)量10-20wt. %的PTFE，之后將其置于馬弗爐中于 320-360°C條件下熱處理1-1.證，得到單面憎水化處理的碳紙或碳布，可作為擴(kuò)散層的支撐層；微孔層的漿液制備將碳粉質(zhì)量5wt. %儲(chǔ)氧材料GdaiCq9O2粉末與碳粉混合后， 分散于陽(yáng)倍碳粉質(zhì)量的無(wú)水乙醇中形成漿液，該漿液經(jīng)超聲震蕩10分鐘后加入15倍碳粉質(zhì)量的IOwt. %濃度的PTFE水分散液，機(jī)械攪拌10分鐘使PTFE在漿液中分散均勻；擴(kuò)散層的制備采用刮涂的方式，將微孔層漿液均勻制備到上述步驟(a)中碳紙或碳布上噴涂有PTFE的一面，刮涂過(guò)程中，每擔(dān)載完一層漿液，需蒸干溶劑后再進(jìn)行下一層擔(dān)載，反復(fù)上述步驟至碳粉載量為ang/cm2，在340°C下熱處理1小時(shí)后制得陰極擴(kuò)散層。采用上述方法制備陽(yáng)極擴(kuò)散層，與上述方法的不同之處在于制備過(guò)程中不添加儲(chǔ)氧材料GdaiCea9O2粉末，將制得的陰極擴(kuò)散層和陽(yáng)極擴(kuò)散層分別置于附有催化層的質(zhì)子交換膜的陰極側(cè)和陽(yáng)極側(cè)；120°C熱壓得到膜電極組件，將該組件置于陰陽(yáng)極流場(chǎng)板間組成單電池。圖1，圖2，圖3是其相應(yīng)的性能表征結(jié)果。比較例1 支撐層的制備過(guò)程同實(shí)施例1。微孔層的漿液制備將碳粉分散于55倍碳粉質(zhì)量的無(wú)水乙醇中形成漿液，該漿液經(jīng)超聲震蕩10分鐘后加入15倍碳粉質(zhì)量的IOwt. %濃度的PTFE水分散液，機(jī)械攪拌10分鐘使PTFE在漿液中分散均勻。擴(kuò)散層的制備采用刮涂的方式，將微孔層漿液均勻分散到上述步驟(a)中碳紙或碳布上噴涂有PTFE的一面，刮涂過(guò)程中，每擔(dān)載完一層漿液，需蒸干溶劑后再進(jìn)行下一層擔(dān)載，反復(fù)上述步驟至碳粉載量為ang/cm2，在340°C下熱處理1小時(shí)后制得陰極擴(kuò)散層。采用上述同樣方法制備陽(yáng)極擴(kuò)散層，將制得的陰極擴(kuò)散層和陽(yáng)極擴(kuò)散層分別置于附有催化層的質(zhì)子交換膜的陰極側(cè)和陽(yáng)極側(cè)；120°C熱壓得到膜電極組件，將該組件置于陰陽(yáng)極流場(chǎng)板間組成單電池。由圖1可以看出，實(shí)例例1(按該方法添加儲(chǔ)氧材料GdaiCea9O2后)，相比比較例 1(添加儲(chǔ)氧材料GdaiCea9O2前)，電池性能在低陰極進(jìn)料的測(cè)試條件下，電池性能有明顯的提高。圖2可以看出，實(shí)例例1 (按該方法添加儲(chǔ)氧材料Gda ^e0.902后)，相比比較例1 (添加儲(chǔ)氧材料GdaiCea9O2前)，由陰極極化曲線(xiàn)表征的陰極電化學(xué)性能有較大的改善。圖3用由氧氣條件下電池電壓與空氣條件下電池電壓之差表征的陰極氧傳輸能力，其中可以看出在實(shí)例例1 (按該方法添加儲(chǔ)氧材料Gda ^e0.902后)，相比比較例1 (添加儲(chǔ)氧材料Gda ^e0.902 前)氧傳質(zhì)的能力有明顯的改進(jìn)。實(shí)施例2 支撐層的制備過(guò)程同實(shí)施例1。微孔層的漿液制備將碳粉質(zhì)量5wt. %儲(chǔ)氧材料Ce02粉末與碳粉混合后，分散于 55倍碳粉質(zhì)量的無(wú)水乙醇中形成漿液，該漿液經(jīng)超聲震蕩10分鐘后加入15倍碳粉質(zhì)量的 IOwt. %濃度的PTFE水分散液，機(jī)械攪拌10分鐘使PTFE在漿液中分散均勻。擴(kuò)散層的制備采用刮涂的方式，將微孔層漿液均勻制備到上述步驟(a)中碳紙或碳布上噴涂有PTFE的一面，刮涂過(guò)程中，每擔(dān)載完一層漿液，需蒸干溶劑后再進(jìn)行下一層擔(dān)載，反復(fù)上述步驟至碳粉載量為ang/cm2，在340°C下熱處理1小時(shí)后制得陰極擴(kuò)散層。采用上述方法制備陽(yáng)極擴(kuò)散層，與上述方法的不同之處在于制備過(guò)程中不添加儲(chǔ)氧材料Ce02粉末，將制得的陰極擴(kuò)散層和陽(yáng)極擴(kuò)散層分別置于附有催化層的質(zhì)子交換膜的陰極側(cè)和陽(yáng)極側(cè)；120°C熱壓得到膜電極組件，將該組件置于陰陽(yáng)極流場(chǎng)板間組成單電池。圖4是其單電池性能表征的結(jié)果。由圖4可以看出，實(shí)例例2 (按該方法添加儲(chǔ)氧材料( 后)，相比比較例1 (添加儲(chǔ)氧材料( 前)，在該陰極低進(jìn)料速率的測(cè)試條件下，實(shí)例例2放電性能有較明顯提高。實(shí)施例3 支撐層的制備過(guò)程同實(shí)施例1。微孔層的漿液制備將碳粉質(zhì)量8wt. %儲(chǔ)氧材料Ceai^aiA粉末與碳粉混合后， 分散于50倍碳粉質(zhì)量的無(wú)水乙醇中形成漿液，該漿液經(jīng)超聲震蕩15分鐘后加入6倍碳粉質(zhì)量的5wt. %濃度的PTFE水分散液，機(jī)械攪拌10分鐘使PTFE在漿液中分散均勻。擴(kuò)散層的制備采用刮涂的方式，將微孔層漿液均勻制備到上述步驟(a)中碳紙或碳布上噴涂有PTFE的一面，刮涂過(guò)程中，每擔(dān)載完一層漿液，需蒸干溶劑后再進(jìn)行下一層擔(dān)載，反復(fù)上述步驟至碳粉載量為1. 5mg/cm2，在340°C下熱處理1. 5小時(shí)后制得陰極擴(kuò)散層。實(shí)施例4 支撐層的制備過(guò)程同實(shí)施例1。
微孔層的漿液制備將碳粉質(zhì)量IOwt. %儲(chǔ)氧材料^O2粉末與碳粉混合后，分散于60倍碳粉質(zhì)量的無(wú)水乙醇中形成漿液，該漿液經(jīng)超聲震蕩20分鐘后加32倍碳粉質(zhì)量的 IOwt. %濃度的PTFE水分散液，機(jī)械攪拌10分鐘使PTFE在漿液中分散均勻。擴(kuò)散層的制備采用刮涂的方式，將微孔層漿液均勻制備到上述步驟(a)中碳紙或碳布上噴涂有PTFE的一面，刮涂過(guò)程中，每擔(dān)載完一層漿液，需蒸干溶劑后再進(jìn)行下一層擔(dān)載，反復(fù)上述步驟至碳粉載量為lmg/cm2，在340°C下熱處理1小時(shí)后制得陰極擴(kuò)散層。實(shí)施例5 支撐層的制備過(guò)程同實(shí)施例1。微孔層的漿液制備將碳粉質(zhì)量5wt. %儲(chǔ)氧材料SmaiCq9O2粉末與碳粉混合后， 分散于58倍碳粉質(zhì)量的無(wú)水乙醇中形成漿液，該漿液經(jīng)超聲震蕩12分鐘后加入觀(guān)倍碳粉質(zhì)量的7wt. %濃度的PTFE水分散液，機(jī)械攪拌10分鐘使PTFE在漿液中分散均勻。擴(kuò)散層的制備采用刮涂的方式，將微孔層漿液均勻制備到上述步驟(a)中碳紙或碳布上噴涂有PTFE的一面，刮涂過(guò)程中，每擔(dān)載完一層漿液，需蒸干溶劑后再進(jìn)行下一層擔(dān)載，反復(fù)上述步驟至碳粉載量為1.8mg/cm2，在340°C下熱處理1小時(shí)后制得陰極擴(kuò)散層。
權(quán)利要求
1.用于質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極擴(kuò)散層，其特征在于所述擴(kuò)散層以單面憎水化處理的碳紙或碳布作為支撐層、于支撐層上憎水化處理的表面?zhèn)戎苽溆形⒖讓?；所述微孔層由?chǔ)氧材料粉末、碳粉和PTFE組成，儲(chǔ)氧材料粉末的用量為碳粉質(zhì)量的 5-10%, PTFE的用量為碳粉質(zhì)量的0. 6-1. 6倍。
2.如權(quán)利要求1所述氣體擴(kuò)散層，其特征在于所述儲(chǔ)氧材料為 CeO2, ZrO2, GdxCe1^xO2 (0 < χ < 0. 5), SmxCei_x02 (0 < χ < 0. 5)， CexZr1^xO2 (0 < χ < 0· 5)，TiO2, SnO2, InO2, Sb2O5 中的一種或兩種以上的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述氣體擴(kuò)散層，其特征在于所述碳粉為)(C-72R、BP2000、乙炔黑、碳納米管、氧化石墨中的一種或兩種以上的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述氣體擴(kuò)散層，其特征在于支撐層上微孔層的載量以碳粉載量計(jì)為 l_2mg/cm2。
5.一種權(quán)利要求1所述氣體擴(kuò)散層的制備方法，其特征在于包括以下步驟，1)支撐層的制備使用氣體噴槍?zhuān)谔技埢蛱疾嫉囊粋?cè)表面均勻噴涂質(zhì)量濃度 0. 5-2%的PTFE水分散液，噴涂過(guò)程中，每噴一層PTFE水分散液后，用熱風(fēng)機(jī)吹干，然后繼續(xù)下層噴涂，至其上擔(dān)載有碳紙或碳布質(zhì)量10-20wt. %的PTFE，之后將其置于馬弗爐中于 320-360°C條件下熱處理1-1.證，得到單面憎水化處理的碳紙或碳布，可作為擴(kuò)散層的支撐層；2)微孔層的漿液制備將碳粉質(zhì)量5-lOwt.%儲(chǔ)氧材料粉末與碳粉混合后，分散于 50-60倍碳粉質(zhì)量的無(wú)水乙醇中形成漿液，該漿液經(jīng)超聲震蕩10-20分鐘后加入6-32倍碳粉質(zhì)量的PIFE水分散液，PTFE水分散液質(zhì)量濃度5-lOwt. %，機(jī)械攪拌10-20分鐘使PTFE 在漿液中分散均勻；3)擴(kuò)散層的制備采用刮涂的方式，將微孔層漿液均勻分散到上述步驟(a)中碳紙或碳布上噴涂有PTFE的一面，刮涂過(guò)程中，每擔(dān)載完一層漿液，需蒸干溶劑后再進(jìn)行下一層擔(dān)載，反復(fù)上述步驟至碳粉載量為Ι-aiig/cm2，在320-360°C下熱處理1_1. 5h后制得擴(kuò)散層。
6.如權(quán)利要求5所述氣體擴(kuò)散層的制備方法，其特征在于所述儲(chǔ)氧材料為CeO2,ZrO2, GdxCehO2 (0 < χ < 0. 5)，SmxCe1_x02 (0 < χ < 0. 5)，CexZr1^xO2 (0 < χ < 0. 5)，TiO2, SnO2, InO2, Sb2O5中的一種或兩種以上的混合物。
7.如權(quán)利要求5所述氣體擴(kuò)散層的制備方法，其特征在于所述碳粉為)(C-72R、 BP2000、乙炔黑、碳納米管、氧化石墨中的一種或兩種以上的混合物。
8.—種權(quán)利要求1所述氣體擴(kuò)散層的應(yīng)用，其特征在于所述擴(kuò)散層可應(yīng)用于氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池、直接醇類(lèi)燃料電池、或具有氣體擴(kuò)散電極結(jié)構(gòu)的電池、電解池或傳感器的氧氣還原電極中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極擴(kuò)散層及其制備和應(yīng)用，所述擴(kuò)散層以單面憎水化處理的碳紙或碳布作為支撐層、于支撐層上憎水化處理的表面?zhèn)戎苽溆形⒖讓樱凰鑫⒖讓佑蓛?chǔ)氧材料粉末、碳粉和PTFE組成，儲(chǔ)氧材料粉末的用量為碳粉質(zhì)量的5-10％，PTFE的用量為碳粉質(zhì)量的0.6-1.6倍。本發(fā)明擴(kuò)散層具有較強(qiáng)的氣體傳質(zhì)性能，將其用作質(zhì)子交換膜燃料電池陰極擴(kuò)散層時(shí)，使得電池在自呼吸或低空氣進(jìn)量情況下的放電性能顯著提高。同時(shí)，采用該法制備擴(kuò)散層具有儲(chǔ)氧材料價(jià)廉易得、種類(lèi)繁多及制備工藝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M4/88GK102479960SQ20101056720
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者孫公權(quán), 李詠江, 王素力, 高妍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所