[发明专利]纳米碳纤维、燃料电池、及其形成方法

权利要求书

1.一种形成燃料电池的方法，包括：

提供一质子传导膜；

依序形成一催化剂层、一气体扩散层、一双极板、一集电板、以及一端 板于所述质子传导膜的两侧，形成一燃料电池；

其中所述气体扩散层由下述步骤形成，该步骤包括：

提供一聚丙烯腈溶液；

纺丝所述聚丙烯腈溶液以形成多条纳米纤维，其中所述纳米纤维迭 合成网状；

热氧化所述纳米纤维以形成多条纳米氧纤维；以及

碳化所述纳米氧纤维以形成多条纳米碳纤维，其中所述纳米碳纤维 迭合成网状，其体积密度介于0.27至0.35g/cm³，透气值介于17至 20cm³/cm²/sec，且基重介于20至50g/m²。

2.根据权利要求1所述的形成燃料电池的方法，其中所述聚丙烯腈溶液 是聚丙烯腈溶于极性溶剂中，且所述极性溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二 甲基乙酰胺或二甲基亚砜。

3.根据权利要求1所述的形成燃料电池的方法，其中所述纺丝的步骤为 放电纺丝法或溶液喷丝法。

4.根据权利要求1所述的形成燃料电池的方法，其中所述热氧化的步骤 的温度介于200至300℃。

5.根据权利要求1所述的形成燃料电池的方法，其中所述碳化的步骤为 采用微波或高温炉。

6.根据权利要求1所述的形成燃料电池的方法，其中所述纳米碳纤维的 直径介于100至800nm之间，且平均纤维直径介于200至600nm之间。

7.根据权利要求1所述的形成燃料电池的方法，在热氧化所述纳米纤维 的步骤前，还进一步将所述纳米纤维含浸于一酚醛树脂中。

8.一种燃料电池，包括：

一质子传导膜夹设于两端板间；

其中所述质子传导膜与所述端板之间依序为一催化剂层、一气体扩散层、 一双极板、以及一集电板；

其中所述气体扩散层包括一纳米碳纤维，迭合成网状，其纤维直径介于 100至800nm之间，且平均纤维直径介于200至600nm之间，其体积密度介 于0.27至0.35g/cm³，透气值介于17至20cm³/cm²/sec，且基重介于20至50g/m²。