[发明专利]一种石墨-炭黑混合空气扩散阴极片的制备和应用

权利要求书

1.一种石墨-炭黑混合空气扩散阴极片的制备方法，其特征在于：空气扩散电极片是由依次层叠压合的扩散层、不锈钢网片和催化层构成的复合层结构，所述不锈钢网片为60目、0.1mm厚度的不锈钢网片，所述不锈钢网片内嵌有催化层材料；所述空气扩散电极片按照以下步骤制备：

步骤一、制备催化层，步骤如下：

步骤1-1)将粒径为40μm的纯度>99.9％的粉末状石墨和粒径为30nm的粉末状导电炭黑按照质量比为1:1、3:1、5:1和7:1中的其中一种比例混合形成碳粉混合物，将碳粉混合物在去离子水中超声洗净后烘干并与无水乙醇混合，混合碳粉与无水乙醇的质量体积比为1g:6mL，超声搅拌10min，在超声搅拌过程中，逐滴加入质量体积浓度为1.5g/mL的聚四氟乙烯乳液，碳粉混合物与聚四氟乙烯乳液的质量体积比为12g∶5mL；再超声搅拌10min；

步骤1-2)将步骤1-1)获得的混合物质在80℃水浴条件下搅拌2h，使混合物质成为胶团状物质，揉捏该胶团状物质1～2min后将该胶团状物质辊压制成0.5mm的薄片A，在辊压的过程中喷洒蒸馏水以防止胶团干裂，该薄片A即为催化层；

步骤二、制备扩散层，步骤如下：

步骤2-1)将粒径为30nm的粉末状导电炭黑在去离子水中超声洗净烘干后与无水乙醇混合，导电炭黑与无水乙醇的质量体积比为1g:16mL，超声搅拌10min，在超声搅拌过程中，逐滴加入质量体积浓度为1.5g/mL的聚四氟乙烯乳液，导电炭黑与聚四氟乙烯乳液的质量体积比为4g∶9mL；再超声搅拌10min；

步骤2-2)将步骤2-1)获得的混合物质于80℃水浴条件下搅拌40min，使混合物质成为胶团状，揉捏该胶团状物质1～2min后将该胶团状物质辊压成0.5mm的薄片B，在辊压的过程中喷洒蒸馏水以防止胶团干裂；将所述薄片B置于马弗炉中，在340℃下加热25min，从而制得扩散层；

步骤三、复合层的压合：

将步骤一制备得到的催化层与所述不锈钢网片的一面贴合，通过辊压使催化层嵌入到所述不锈钢网片中，形成0.5mm的薄片；然后，将步骤二制备得到的扩散层与所述不锈钢网片的另一面贴合，通过辊压使所述扩散层与所述不锈钢网片紧密压合，从而制得复合层结构的空气扩散阴极片。