[发明专利]基于多个微米和纳米烧结多孔层的多孔传输层

摘要

因此，本发明的目的是提供多孔传输层，所述多孔传输层显示出系统效率的提高以及消除了膜和催化剂层变形的优异的耐久性并降低双极板加工成本。该目的根据本发明通过基于对电化学电池中的气态物质和液态物质具有渗透性的复数个烧结的多孔层(4、8、10)的多孔传输层(2)来实现；所述多层多孔传输层(2)适于组装在电化学电池的双极板与催化剂层之间，所述多层多孔传输层(2)包括：a)包括导电材料的不规则形状颗粒的至少第一多孔层(8、10)和第二多孔层(4)，其中平均颗粒尺寸在从双极板向催化剂层看的方向上逐层减小，并且其中不规则形状颗粒通过具有小于5的不规则性参数IP＝D/d和大于1.2的圆度RN＝P2/4πA来限定，其中：i)D为围绕颗粒的2D投影的最小可能圆的直径；ii)d为完全位于颗粒的2D投影内部的最大可能圆的直径；iii)P为颗粒的2D投影的周长；以及iv)A为颗粒的2D投影的面积；并且b)第一多孔层(8、10)和第二层(4)由导电材料的经烧结的不规则形状颗粒制成，其中具有能够朝向催化剂层定向的接触表面的第一多孔层(8、10)的平均颗粒尺寸小于具有能够朝向双极板定向的接触表面的第二多孔层(4)。包括与一体化流场结构任选组合的复数个多孔层的多层设计的多孔传输结构的使用通过对单个组件设计的优化而同时提供经济和技术改善。