[发明专利]一种气体扩散层、膜电极组件、燃料电池及制备方法

权利要求书

1.一种气体扩散层的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将分散混合物覆盖至基底层的表面形成覆盖层，所述分散混合物包括碳材料、憎水物、水和有机溶剂，并控制所述覆盖层的固含量为50wt％～99wt％，得到预处理层；

将所述预处理层冷却至所述覆盖层中的溶剂凝固，再热处理至所述覆盖层中的溶剂挥发。

2.根据权利要求1所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述基底层进行憎水化处理后再使用；

可选地，憎水化处理采用的憎水物的用量为基底层的5wt％～20wt％；

可选地，憎水化处理的条件为：于160℃～380℃热处理10～600min。

3.根据权利要求1或2所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述憎水物为聚四氟乙烯和/或聚偏氟乙烯。

4.根据权利要求1所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述碳材料选自由碳黑、碳纤维、碳纳米管和石墨烯组成的组合中的至少一种；

和/或，所述有机溶剂选自由乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、冰醋酸和环己烷组成的组合中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述分散混合物中的碳材料的占比为0.1wt％～50wt％，所述憎水物的质量为碳材料的0.1wt％～40wt％。

6.根据权利要求1所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，将分散混合物均匀覆盖至基底层表面的方式为：采用刮涂、喷涂、丝网印刷或抽滤；

和/或，干燥至所述覆盖层的固含量为50wt％～99wt％，干燥温度为50～200℃。

7.根据权利要求1所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述冷却温度为-40℃～20℃，所述冷却时间为30min～2h；

和/或，所述热处理温度为160℃～450℃，所述热处理时间为10min～600min。

8.一种气体扩散层，其特征在于，其采用如权利要求1至7中任一项所述的气体扩散层的制备方法制得。

9.一种膜电极组件，其特征在于，其包括质子交换膜、催化层和如权利要求8所述的气体扩散层。

10.一种燃料电池，其特征在于，其包括如权利要求8所述的气体扩散层。