[发明专利]一种具有梯度孔结构的气体扩散层及其制备和应用有效
申请号: | 201010524791.X | 申请日: | 2010-10-29 |
公开(公告)号: | CN102456891A | 公开(公告)日: | 2012-05-16 |
发明(设计)人: | 张华民;邱艳玲;董明全;张凤祥;曲超 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | H01M8/02 | 分类号: | H01M8/02 |
代理公司: | 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 | 代理人: | 马驰 |
地址: | 116023 *** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | 本发明涉及一种燃料电池用具有梯度结构的气体扩散层及其制备方法和应用。所述气体扩散层由大孔炭基支撑体和微孔层叠合组成,构成微孔层的组成材料从远离电池流场的大孔炭基支撑体一侧镶嵌到大孔炭基支撑体内,构成过渡孔层;所述过渡孔层由微孔层的组成材料和大孔炭基支撑体的纤维构成,是通过微孔层的组成材料从远离电池流场的大孔炭基支撑体一侧嵌入得到的;所述气体扩散层中自与流场相邻的一侧向与催化层相邻的一侧方向上的反应气体传递的曲率呈梯度增加趋势,空气透气率由4~10s/100ml逐渐降低至100~900s/100ml。该结构的气体扩散层有效增加了水和气体在GDL内的传质曲率,延长了产物水传递的路径,有利于保持电池内部的液态水,特别适用于低湿度条件下运行的燃料电池以及碱性燃料电池的阴极。 | ||
搜索关键词: | 一种 具有 梯度 结构 气体 扩散 及其 制备 应用 | ||
【主权项】:
一种具有梯度孔结构的气体扩散层,所述气体扩散层由大孔炭基支撑体和微孔层叠合组成;其中,大孔炭基支撑体与电池流场相邻,与流场相邻的气体扩散层表面为第一表面;微孔层与膜电极催化层相邻,与催化层相邻的气体扩散层表面为第二表面;其特征在于:构成微孔层的组成材料从远离电池流场的大孔炭基支撑体一侧镶嵌到大孔炭基支撑体内,构成过渡孔层;且于大孔炭基支撑体内、从电池流场向膜电极催化层的方向上微孔层组成材料的含量逐渐增加;即微孔层的组成材料浓度从第一表面向第二表面方向上呈递增趋势。
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