[发明专利]一种气体扩散层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种气体扩散层，其特征在于，其包括依次贴合的第一微孔层、第二微孔层和基底层；

所述第一微孔层包括碳粉、聚四氟乙烯和SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料；其中，所述第一微孔层的SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料中SiO₂的质量百分比为5～50％；

所述第二微孔层包括碳粉、聚四氟乙烯和SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料；其中，所述第二微孔层的SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料中SiO₂的质量百分比为5～50％；

所述第一微孔层中SiO₂占所述第一微孔层的质量百分比低于所述第二微孔层中SiO₂占所述第二微孔层的质量百分比。

2.一种气体扩散层的制备方法，其特征在于，其步骤包括：

S1.在基底层上形成第二微孔层；所述第二微孔层的原料为第二浆料；

S2.在所述第二微孔层上形成第一微孔层后进行热处理，即可；所述第一微孔层的原料为第一浆料；

所述第一浆料为SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料、碳粉、聚四氟乙烯乳液、异丙醇和水的混合物；其中，所述第一浆料的SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料中SiO₂的质量百分比为5～50％；

所述第二浆料为SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料、碳粉、聚四氟乙烯乳液、异丙醇和水的混合物；其中，所述第二浆料的SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料中SiO₂的质量百分比为5～50％；

所述第一浆料中SiO₂占所述第一浆料的质量百分比低于所述第二浆料中SiO₂占所述第二浆料的质量百分比。

3.如权利要求2所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述第一浆料中的SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料和所述第二浆料的SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料成分相同；

和/或，S1中，所述第二浆料为将SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料、碳粉、聚四氟乙烯乳液、异丙醇和水混合均匀得到。

4.如权利要求3所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述第二浆料中，SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料占所述第二浆料的质量百分比为0.02～0.35％；

和/或，所述第二浆料中，碳粉占所述第二浆料的质量百分比为1～4％；

和/或，所述第二浆料中，聚四氟乙烯乳液的质量百分浓度为0.5～2.5％，聚四氟乙烯乳液占所述第二浆料的质量百分比为0.5～2.5％；

和/或，所述第二浆料中，异丙醇占所述第二浆料的质量百分比为40～52％；

和/或，所述第二浆料中，水占所述第二浆料的质量百分比为40～52％；

和/或，所述第二浆料的混合过程中，搅拌时间为3～10min，搅拌转速为200～500r/min。

5.如权利要求4所述的气体扩散层的制备方法，其特征在于，所述第二浆料中，SiO₂/还原氧化石墨烯复合材料占所述第二浆料的质量百分比为0.15％；

和/或，所述第二浆料中，碳粉占所述第二浆料的质量百分比为1.94％；

和/或，所述第二浆料中，聚四氟乙烯乳液的质量百分浓度为1.5～2％；

和/或，所述第二浆料中，聚四氟乙烯乳液占所述第二浆料的质量百分比为0.97％；

和/或，所述第二浆料中，异丙醇占所述第二浆料的质量百分比为48.5％；

和/或，所述第二浆料中，水占所述第二浆料的质量百分比为48.5％。