[发明专利]一种高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法

权利要求书

1.一种高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法，其特征是，其步骤包括：

将碳纤维纸浸入第一导电油墨中，先超声处理，再负压浸渍，然后干燥，使第一导电油墨中的溶质与碳纤维纸复合获得碳纸前驱体A；将碳纸前驱体A进行碳化获得碳纸前驱体B；

对碳纸前驱体B与第二导电油墨进行浸渍-固化-碳化处理获得碳纸前驱体C，将碳纸前驱体C与第三导电油墨重复一次进行浸渍-固化-碳化处理获得碳纸前驱体D；

将碳纸前驱体D进行石墨化获得碳纸；

其中，第一导电油墨、第二导电油墨、第三导电油墨的制备过程均为将原纤维、导电颗粒、树脂材料与有机溶剂混合获得；

浸渍-固化-碳化处理的过程为：将碳纸前驱体浸入导电油墨中，通过真空浓缩的方法使导电油墨中的溶质与碳纸前驱体复合，再加热至150~200℃进行固化，然后加热进行碳化；

第一导电油墨、第二导电油墨、第三导电油墨中树脂质量比分别为50 wt%、35 wt%、20wt%；

原纤维、导电颗粒、树脂材料与有机溶剂的混合方式为搅拌后超声处理；超声处理的频率为400～500 KHz。

2.如权利要求1所述的高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法，其特征是，搅拌速度为800～1000 r/min。

3.如权利要求1所述的高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法，其特征是，原纤维采用酸溶液进行处理。

4.如权利要求1所述的高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法，其特征是，将原纤维加入至树脂材料的溶液中，搅拌，然后添加导电颗粒搅拌获得导电油墨。

5.如权利要求1所述的高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法，其特征是，第一导电油墨中的溶质与碳纤维纸复合时的超声时间为2~10min。

6.如权利要求1所述的高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法，其特征是，碳化温度为800~1000℃。

7.如权利要求1所述的高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法，其特征是，获得碳纸前驱体B的碳化时间为2~3h。

8.如权利要求1所述的高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法，其特征是，真空浓缩的温度为60~80℃。

9.如权利要求1所述的高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法，其特征是，固化时间为20~40min。

10.如权利要求1所述的高碳含量燃料电池气体扩散层用碳纸的制备方法，其特征是，石墨化的温度为2500～3000℃。

11.一种碳纸，其特征是，由权利要求1~10任一所述的制备方法获得。

12.一种权利要求11所述的碳纸在高碳燃料电池气体扩散层中的应用。