[发明专利]一种双层微孔层式气体扩散层制备方法

权利要求书

1.一种双层微孔层式气体扩散层制备方法，其特征在于工艺过程包括疏水化处理、配制浆料和制备双层微孔层共三个步骤：

(一)疏水化处理：对商用碳纸进行梳水化处理，得到支撑层；

(二)配制浆料：将碳粉、无水乙醇、疏水剂和造孔剂混合，配制成1号浆料，将碳粉、无水乙醇和疏水剂混合，配制成2号浆料；

(三)制备气体扩散层：将1号浆料喷涂在支撑层上形成微孔层1，将2号浆料喷涂在微孔层1上形成微孔层2，置于酸性水溶液中浸泡，烘干后烧结，得到双层微孔层式气体扩散层。

2.根据权利要求1所述的双层微孔层式气体扩散层制备方法，其特征在于步骤(一)所述梳水化处理的过程是：在质量分数为60％的PTFE水乳液中加入去离子水稀释，得到质量分数为20％的PTFE水乳液，将碳纸放入PTFE乳液中浸泡20min后置于温度为350℃的管式炉中烧结30min。

3.根据权利要求1所述的双层微孔层式气体扩散层制备方法，其特征在于步骤(二)所述碳粉为乙炔黑、碳纳米管、石墨化碳和Vulcan XC-72中的一种或几种的混合物；疏水剂为聚四氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物和聚偏1，1-二氟乙烯中的一种或几种的混合物；造孔剂为碳酸钙；无水乙醇作为溶剂；1号浆料中碳粉、疏水剂和造孔剂的质量比为14：6：5或7：3：5；2号浆料中碳粉和疏水剂的质量比为7：3。

4.根据权利要求1所述的双层微孔层式气体扩散层制备方法，其特征在于步骤(三)分10次将1号浆料和2号浆料分别喷涂到支撑层上和微孔层1上，微孔层1和微孔层2的厚度均为30um；酸性水溶液为醋酸、盐酸、草酸和碳酸中的一种或几种的混合物；浸泡时间为10-12h；烘干的温度为200-250℃，时间为20-30min；烧结的温度为300-350℃，时间为20-30min。