[发明专利]一种具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层及其制备方法

权利要求书

1.一种具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下，

（1）配制处理液；

制作具有孔洞结构的上模板和下模板，上模板和下模板上的孔洞一一对应，且孔洞的形状、尺寸及分布与所述气体扩散层上的亲水区的形状、尺寸及分布相同；或者，制作具有孔洞结构的上模板、下模板以及辅助模板，上模板、下模板以及辅助模板上的孔洞一一对应，且孔洞的形状、尺寸及分布与所述气体扩散层上的亲水区的形状、尺寸及分布相同；

（2）在上模板与下模板之间放一层以上待处理的气体扩散层，含有辅助模板时，辅助模板放置在上模板与待处理的气体扩层之间或/和辅助模板放置在气体扩散层与气体扩散层之间；然后利用抽真空设备对下模板抽真空，再将处理液倒在上模板上，处理液在压差的作用下由上模板的孔洞向下流过待处理的气体扩散层以及下模板的孔洞，则待处理的气体扩散层变成具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层；

其中，处理液流过的区域为亲水区，处理液未流过的区域为疏水区，相邻亲水区通过疏水区分离开来，所有亲水区的面积之和占所述气体扩散层总面积的百分比为5%至95%，所述处理液是具有氧化性的酸性溶液。

2.根据权利要求1所述的一种具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：所有亲水区的面积之和占所述气体扩散层总面积的百分比为15%~60%。

3.根据权利要求1所述的一种具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：所有亲水区域的尺寸均相等，且所有亲水区域等间距分布。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：单个亲水区的尺寸为1 mm²~100 mm²，相邻两个亲水区的间距为1 mm~20 mm。

5.根据权利要求1所述的一种具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：所述处理液是采用氧化性A组分与酸性B组分配制而成的水溶液，其中，氧化性A组分为双氧水、高锰酸钾或重铬酸钾，酸性B组分为硫酸、硝酸、氯水、次氯酸钠、二氧化硫、二氧化氮或三氧化氮。

6.根据权利要求5所述的一种具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：氧化性A组分在处理液中的质量百分数为1%~50%，酸性B组分在处理液中的质量百分数为0.1%~60%。

7.根据权利要求5所述的一种具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：氧化性A组分在处理液中的质量百分数为1%~30%，酸性B组分在处理液中的质量百分数为0.5%~10%。

8.根据权利要求1所述的一种具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：处理液流过单位面积气体扩散层的流速为10 μL/s至10 mL/s。

9.根据权利要求1所述的一种具有亲疏水结构的燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：上模板与下模板之间存放1~10层待处理的气体扩散层，待处理的气体扩散层为纯碳纸、纯碳布、涂有微孔层的碳纸或涂有微孔层的碳布。