[发明专利]一种气体扩散层及制备方法

权利要求书

1.一种气体扩散层的制备方法，其特征在于，包括：

将导电材料加入至碳纤维悬浮浆料中，得到碳纤维基材，包括：

对碳纤维进行短切处理，得到短切碳纤维；

将所述短切碳纤维放入溶液中，得到碳纤维混合物，其中，所述溶液包括分散剂、消泡剂以及增调剂；

以预设速度对所述碳纤维混合物搅拌预设时间，得到碳纤维悬浮浆料；

所述气体扩散层的制备方法还包括：

对所述碳纤维基材进行处理，得到导电多孔质基材；

在所述导电多孔质基材上形成疏水层，得到疏水的导电多孔质基材；

在疏水的导电多孔质基材上形成微孔层，得到气体扩散层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：将导电材料加入至碳纤维悬浮浆料中，得到碳纤维基材还包括：

将导电材料加入至所述碳纤维悬浮浆料中，得到原纸浆料；

对所述原纸浆料进行成型处理，得到碳纤维基材。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：将导电材料加入至所述碳纤维悬浮浆料中，得到原纸浆料包括：

将所述碳纤维悬浮浆料加热至预设温度；

将导电材料、粘接剂以及胶液加入至加热后的碳纤维悬浮浆料中；

以预设速度对混合后的碳纤维悬浮浆料搅拌预设时间；

以预设速度对搅拌后的碳纤维悬浮浆料分散预设时间；

将分散后的碳纤维悬浮浆料冷却至预设温度；

以预设速度对冷却后的碳纤维悬浮浆料搅拌预设时间，得到原纸浆料。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：对所述原纸浆料进行成型处理，得到碳纤维基材包括：

通过斜网成型器对所述原纸浆料进行成型，得到初始的碳纤维基材；

对初始的碳纤维基材进行施胶，得到碳纤维基材。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：对所述碳纤维基材进行处理，得到导电多孔质基材包括：

对碳纤维基材进行干燥处理；

对干燥后的碳纤维基材进行热处理；

对热处理后的碳纤维基材进行高温碳化处理，得到导电多孔质基材。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述导电多孔质基材上形成疏水层，得到疏水的导电多孔质基材包括：

将导电多孔质基材放入疏水剂中进行浸渍处理；

对浸渍后的导电多孔质基材进行干燥处理；

对干燥后的导电多孔质基材进烧结处理，得到疏水的导电多孔质基材。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在疏水的导电多孔质基材上形成微孔层，得到气体扩散层包括：

制备微孔层浆料；

将所述微孔层浆料粘附在疏水的导电多孔质基材上；

对粘附后的疏水的导电多孔质基材进行干燥处理；

对干燥后的疏水的导电多孔质基材进行烧结处理，得到气体扩散层。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：制备微孔层浆料包括：

将多孔材料、增稠剂、疏水剂加入液体中，得到多孔材料混合物；

以预设速度对所述多孔材料混合物搅拌预设时间；

以预设速度对搅拌后的多孔材料混合物分散预设时间，得到微孔层浆料。

9.一种基于权利要求1至8中任意一项所述的气体扩散层的制备方法制备得到的气体扩散层，其特征在于，包括从上至下依次层叠的微孔层、第一疏水层、导电多孔质基材以及第二疏水层，所述气体扩散层的厚度为80μm-300μm，拉伸强度为8MPa-30MPa，体电阻为3mΩ·cm²-10mΩ·cm²，孔隙率为35％以上，接触角为100°-150°。