CN110061258B - 一种燃料电池极板及其制备方法以及一种燃料电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃料电池极板，由包括以下质量百分比的原料制备而成：5wt％～90wt％的连续碳纤维；5wt％～90wt％的碳纳米管纸；5wt％～50wt％的环氧树脂；0.1wt％～5wt％的导电粒子；0.01wt％～30wt％的添加剂。

Description

一种燃料电池极板及其制备方法以及一种燃料电池

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池极板及其制备方法以及一种燃料电池。

背景技术

燃料电池作为可替代能源技术，以启动方便、高能量密度、零排放、能量转化效率高的特点引起广泛的关注并持续进行了研究开发，并且已经作为自动车、通信基站、便携式电动工具等的电源而广泛应用。质子交换膜燃料电池是发展最成熟，最接近于商业应用的燃料电池。它的基本构件包括：双极板、气体扩散层、催化剂层和质子交换膜。

在燃料电池正常工作时，内部的燃料、氧化剂与冷却液必须通过双极板有效地进行运送与分隔开来。双极板不仅是将单电池串联起来组装成电池堆的关键部件，而且还需将反应气体导入催化层并传导反应产生的电流，同时还担负起整个电池的散热和排水功能。目前从双极板基本材质来分，可以分为纯石墨板、金属板和复合材料板三大类。传统的双极板主要由烧结的石墨制成，因为石墨具有良好的导电导热性、化学稳定性，但纯石墨板机械强度太低，其内部孔隙的存在导致其易漏气，必须使厚度在1.5mm以上，才能保证其气密性，这就制约了电堆体积比功率和重量比功率的提升。而且纯石墨板采用传统的机加工方法加工流道，流道过窄，加工刀具在加工过程中的磨损所引起的尺寸误差将不能容忍。此外，机加工过程耗时也很长，生产效率不高，导致双极板的加工成本偏高，甚至超过材料成本。金属板具有良好的导电导热性和机械加工性，减薄至0.75mm有利于体积比功率的提升，并且气体流道可冲压成型，且可以控制流道的拔模角度等，易于实现批量化生产，这和制造成本的下降。但是，金属双极板的成型模具精度要求高，而且必须对金属基材，尤其是表面进行特殊处理以提高其电化学稳定性，否则易出现金属板腐蚀甚至锈穿，从而导致电池的使用寿命缩短甚至发生灾难性的破坏。在日本丰田公司发布的Mirai燃料电池车中使用了钛为基材极板和隔板，这个材料虽然抗腐蚀性能良好，但是成本非常昂贵。

寻求更好的制作工艺与方法，是燃料电对于第三类的各种类型的复合材料的迫切要求。近年来，随着对燃料电池体积减小的需要，双极板的体积也要大幅降低，才能提供燃料电池的体积功率密度，同时为了降低在单元电池的层压结构中各部件之间的接触电阻，还需要提加工精确度。作为提高燃料电池复合双极板电导率的方法，往往通过提高包含碳材料和树脂粘合剂的模制品中的碳材料含量的方法。这种方法虽然能部分提高电导率，但是双极板的机械强度趋向于降低。

专利CN201110120938.3提供了一种方案：一种燃料电池用双极板的制造工艺及设备，该工艺其包括将膨胀石墨与树脂粉末进行干混；膨胀石墨与树脂的混合料压制成预压板；再次压制，且在其一面或双面压出相应的流道；将压出流道的双极板预压板分离，得到成型的双极板；将成型的双极板固化冷却得到双极板产品。该专利制备出的双极板存在电阻率大，机械强度低的问题，并不能有效提高燃料电池的体积功率密度。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种燃料电池极板及其制备方法以及一种燃料电池，本发明提供的的燃料电池极板具有良好的机械强度以及导电性，并且电阻率低。

本发明提供了一种燃料电池极板，由包括以下质量百分比的原料制备而成：

5wt％～90wt％的连续碳纤维；

5wt％～90wt％的碳纳米管纸；

5wt％～50wt％的环氧树脂；

0.1wt％～5wt％的导电粒子；

0.01wt％～30wt％的添加剂。

优选的，所述连续碳纤维选自碳纤维丝束或碳纤维布。

优选的，所述碳纤维丝束选自T300～T1100的碳纤维丝束。

优选的，所述环氧树脂选自环氧值为0.48～0.54eq/100g的环氧树脂。

优选的，所述导电粒子选自石墨粉、碳粉和碳纳米管中的一种或多种。

优选的，所述添加剂选自表面活性剂、固化剂、分散剂、稳定剂和增塑剂中的一种或多种。

优选的，所述固化剂选自胺类固化剂。

优选的，包括由若干层碳纤维层与若干层碳纳米层复合而成的复合层，所述导电粒子、添加剂以及固化后的环氧树脂均匀的分散在所述复合层的表面和/或层间，所述碳纤维层由连续碳纤维制备而成，所述碳纳米层由碳纳米管纸制备而成。

本发明还提供了一种上述燃料电池极板的制备方法，包括以下步骤：

A)将导电粒子、环氧树脂、添加剂以及有机溶剂混合均匀后，去除有机溶剂以及脱泡，得到混合浆料；

B)制备极板前体；

C)将所述极板前体进行固化，得到燃料电池极板；

所述制备极板前体的方法包括：

B1)将连续碳纤维在所述混合浆料中浸润，再与碳纳米管纸进行铺层后压制，得到极板前体；

或者

B2)将连续碳纤维形成的碳纤维层与碳纳米管纸进行铺层后压制，再在所述混合浆料中浸润，得到极板前体；

或者

B3)将连续碳纤维在所述混合浆料中浸润，再与碳纳米管纸进行铺层后压制，再在所述混合浆料中浸润，得到极板前体。

本发明还提供了一种燃料电池，包括双极板、气体扩散层、催化剂层和质子交换膜，所述双极板选自上述燃料电池极板。

与现有技术相比，本发明提供了一种燃料电池极板，由包括以下质量百分比的原料制备而成：5wt％～90wt％的连续碳纤维；5wt％～90wt％的碳纳米管纸；5wt％～50wt％的环氧树脂；0.1wt％～5wt％的导电粒子；0.01％～30wt％的添加剂。本发明将连续碳纤维丝束或碳纤维编织布引入燃料电池极板制备当中，使制备出的碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料极板既具备较高的机械强度，同时内部具备完整的导电网络。而且环氧树脂材料耐腐蚀，耐高温的特点比传统的石墨双极板和金属双极板性能都优异。同时这种材料密度小，容易加工成型和工业化生产，能够提高燃料电池的功率密度，降低生产成本。并且，本发明使用碳纳米管纸作为提高极板导电率有明显的优化效果。碳纳米管纸作为宏观集合体，将其作为插层置于碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料中，能够在提高碳纳米管添加量的同时保持良好的分散性。另外，在碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料的极板基体中，加入导电粒子，尤其是碳纳米管，可以使内部形成三种导电网络，一是碳纤维丝束或碳纤维编织布内部之间相互搭接形成导电网络，二是碳纳米管纸之间相互搭接形成导电网络，三是碳纳米管在碳纤维之间的桥联作用提高了复合材料中碳纤维之间的搭接点数目，进一步联通了上述两种导通网络，从而提高了复合材料的导电性能。

附图说明

图1为本发明提供的燃料电池极板中复合层的截面示意图；

图2为本发明提供的燃料电池极板中复合层的截面示意图；

图3为本发明提供的燃料电池极板中复合层的截面示意图；

图4为本发明提供的燃料电池极板中复合层的截面示意图；

图5为本发明提供的燃料电池极板表面流道设计示意图(俯视图)。

具体实施方式

本发明提供了一种燃料电池极板，由包括以下质量百分比的原料制备而成：

5wt％～90wt％的连续碳纤维；

5wt％～90wt％的碳纳米管纸；

5wt％～50wt％的环氧树脂；

0.1wt％～5wt％的导电粒子；

0.01wt％～30wt％的添加剂。

本发明提供的燃料电池极板的制备原料包括5wt％～90wt％的连续碳纤维，优选为20wt％～75wt％，更优选为40wt％～55wt％。在本发明中，所述连续碳纤维选自碳纤维丝束或碳纤维布。所述碳纤维丝束选自T300～T1100的碳纤维丝束。本发明将碳纤维丝束进行编制得到碳纤维布。其中，所述碳纤维布的厚度优选为200～250微米。

本发明将连续碳纤维丝束或碳纤维布引入燃料电池极板制备当中，使制备出的碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料极板既具备较高的机械强度，同时内部具备完整的导电网络。

本发明提供的燃料电池极板的制备原料还包括5wt％～90wt％的碳纳米管纸，优选为20wt％～75wt％，更优选为40wt％～55wt％。在本发明中，所述碳纳米管宏观集合体，通过碳纳米管机械缠结和管间的范德华力作用形成纸状的多孔网络结构。

本发明使用碳纳米管纸对提高极板导电率有明显的优化效果。由于碳纳米管具有大的长径比和表面自由能，通常在环氧树脂中形成团聚，难以均匀分散，从而限制了其在树脂中的添加量。碳纳米管纸作为宏观集合体，将其作为插层置于碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料中，能够在提高碳纳米管添加量的同时保持良好的分散性。

本发明提供的燃料电池极板的制备原料还包括5wt％～50wt％的环氧树脂，优选为15wt％～40wt％，更优选为25wt％～30wt％。在本发明中，所述环氧树脂选自环氧值为0.48～0.54eq/100g的环氧树脂。环氧树脂材料耐腐蚀，耐高温的特点比传统的石墨双极板和金属双极板性能都优异。同时这种材料密度小，容易加工成型和工业化生产，能够提高燃料电池的功率密度，降低生产成本。

本发明提供的燃料电池极板的制备原料还包括0.1wt％～5wt％的导电粒子，优选为0.5wt％～4.5wt％，更优选为1.0wt％～4.0wt％。所述导电粒子选自石墨粉、碳粉和碳纳米管中的一种或多种，更优选为碳纳米管。所述碳粉或石墨粉的粒径为300～15000目。

在碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料的极板基体中，加入导电粒子，尤其是碳纳米管，可以使内部形成三种导电网络，一是碳纤维丝束或碳纤维布内部之间相互搭接形成导电网络，二是碳纳米管纸之间相互搭接形成导电网络，三是碳纳米管在碳纤维之间的桥联作用提高了复合材料中碳纤维之间的搭接点数目，进一步联通了上述两种导通网络，从而提高了复合材料的导电性能。

本发明提供的燃料电池极板的制备原料还包括0.01wt％～30wt％的添加剂，优选为0.01％～20％，更优选为0.01％～10％。所述添加剂选自表面活性剂、固化剂、分散剂、稳定剂和增塑剂中的一种或多种。所述固化剂选自胺类固化剂。表面活性剂、分散剂和稳定剂为促进添加的导电粒子均匀分散和稳定分布。

本发明提供的燃料电池极板，包括由若干层碳纤维层与若干层碳纳米层复合而成的复合层，所述导电粒子、添加剂以及固化后的环氧树脂均匀的分散在所述复合层的表面和/或层间，所述碳纤维层由连续碳纤维制备而成，所述碳纳米层由碳纳米管纸制备而成。

本发明中，所述碳纤维层与碳纳米层可以为任意顺序和任意组合方式进行复合。复合层的层数依据极板厚度设计要求来规定。

在本发明的一些具体实施方式中，所述复合层包括依次间隔设置的碳纤维层和碳纳米管纸层，所述碳纳米管层设置于所述复合层的上表面以及下表面。参见图1，图1为本发明提供的燃料电池极板中复合层的截面示意图。图1中，1为碳纤维层，2为碳纳米管纸层。

在本发明的一些具体实施方式中，所述复合层包括依次叠加的上表面层、中间层以及下表面层，所述上表面层以及下边面层为碳纳米管层，所述中间层为多层碳纤维层叠加而成。参见图2，图2为本发明提供的燃料电池极板中复合层的截面示意图。图2中，1为碳纤维层，2为碳纳米管纸层。

在本发明的一些具体实施方式中，所述复合层包括依次叠加的上表面层、中间层以及下表面层，所述上表面层以及下边面层为碳纳米管层，所述中间层为单层碳纤维层。参见图3，图3为本发明提供的燃料电池极板中复合层的截面示意图。图3中，1为碳纤维层，2为碳纳米管纸层。

在本发明的一些具体实施方式中，所述复合层包括依次叠加的上表面层、中间层以及下表面层，所述上表面层以及下边面层为碳纳米管纸层，所述中间层为在多层碳纤维层间叠加一层或多层碳纳米管纸层。参见图4，图4为本发明提供的燃料电池极板中复合层的截面示意图。图4中，1为碳纤维层，2为碳纳米管纸层。

在本发明中，所述燃料电池极板表面设置有流道，本发明对所述流道的结构和形状并没有特殊限制，本领域技术人员公知的结构与形状即可。在本发明中，所述流道优选为直流道，波浪形流道或锯齿状流道。参见图5，图5为本发明提供的燃料电池极板表面流道设计示意图(俯视图)。图5提供了三种常见的燃料电池极板表面流道设计。所述流道的深度优选为0.2～2mm，优选为0.8～1.4mm。

在本发明中，所述燃料电池极板既可以组合起来作为燃料电池的阳极板和阴极板使用，又可以单独作为阳极板或阴极板使用，还可以作为隔板使用。

本发明还提供了一种上述燃料电池极板的制备方法，包括以下步骤：

A)将导电粒子、环氧树脂、添加剂以及有机溶剂混合均匀后，去除有机溶剂以及脱泡，得到混合浆料；

B)制备极板前体；

C)将所述极板前体进行固化，得到燃料电池极板；

本发明首先将导电粒子、环氧树脂、添加剂以及有机溶剂混合均匀后，去除有机溶剂以及脱泡，得到混合浆料。

具体的，本发明首先将将导电粒子、表面活性剂、分散剂、稳定剂加入有机溶剂中进行混合并充分搅拌，得到预混料；

接着，将环氧树脂，固化剂加入有机溶剂中进行混合并充分搅拌，然后与上述预混料一起混合搅拌均匀，得到混合浆料。

得到混合浆料后，进行极板前体的制备，在本发明中，所述制备极板前体的方法包括：

B1)将连续碳纤维在所述混合浆料中浸润，再与碳纳米管纸进行铺层后压制，得到极板前体；

或者

B2)将连续碳纤维形成的碳纤维层与碳纳米管纸进行铺层后压制，再在所述混合浆料中浸润，得到极板前体；

或者

B3)将连续碳纤维在所述混合浆料中浸润，再与碳纳米管纸进行铺层后压制，再在所述混合浆料中浸润，得到极板前体。

本发明还提供了一种燃料电池，包括双极板、气体扩散层、催化剂层和质子交换膜，所述双极板选自上述燃料电池极板。

本发明公开了一种燃料电池极板及其制备方法的优点在于：

(1)该发明将连续碳纤维丝束或碳纤维编织布引入燃料电池极板制备当中，使制备出的碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料极板既具备较高的机械强度，同时内部具备完整的导电网络。而且环氧树脂材料耐腐蚀，耐高温的特点比传统的石墨双极板和金属双极板性能都优异。同时这种材料密度小，容易加工成型和工业化生产，能够提高燃料电池的功率密度，降低生产成本。

(2)该发明使用碳纳米管纸作为提高极板导电率有明显的优化效果。由于碳纳米管具有大的长径比和表面自由能，通常在环氧树脂中形成团聚，难以均匀分散，从而限制了其在树脂中的添加量。碳纳米管纸作为宏观集合体，将其作为插层置于碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料中，能够在提高碳纳米管添加量的同时保持良好的分散性。

(3)在碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料的极板基体中，加入导电粒子，尤其是碳纳米管，可以使内部形成三种导电网络，一是碳纤维丝束或碳纤维编织布内部之间相互搭接形成导电网络，二是碳纳米管纸之间相互搭接形成导电网络，三是碳纳米管在碳纤维之间的桥联作用提高了复合材料中碳纤维之间的搭接点数目，进一步联通了上述两种导通网络，从而提高了复合材料的导电性能。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的燃料电池极板及其制备方法以及燃料电池进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

称取碳纳米管1g，加入到200mL丙酮溶液中，配置成0.5％质量含量的混合物，加入0.08g的十二烷基硫酸钠作为表面活性剂，加入0.4g的多巴胺作为分散剂，加入0.5g的苯邻二酚作为稳定剂，将混合溶液搅拌均匀后放入1000W的超声清洗仪中分散30分钟。称取200g环氧树脂(型号E-51)，加入200mL丙酮中，在1000W超声清洗仪中分散约30分钟。将上述配置的两种预混的液体混合在一起，在转速10000r·min-1下高速剪切分散25min，进一步在1500W超声波持续时间30分钟得到均匀分散的混合液。50g二氨基二苯基甲烷固化剂和100mL丙酮，搅拌使固化剂溶解后倒入环氧树脂溶液中，在转速12000r·min-1下高速剪切分散20min。在60℃和机械搅拌辅助下，将分散好的悬浊液置于超声清洗仪中，蒸发其中的丙酮，最后将混合液放入预热后的真空干燥箱中，50℃下抽真空去除气泡约30min后，取出。在极板模具中依次铺上一层碳纳米管纸，一层250μm的碳纤维布(由13k丝束的T300编织)，一层碳纳米管纸，一层碳纤维布，合上模具，缓慢注入上述环氧树脂混合液。将模具升温以5℃/min的升温速率，升温至90℃并保持2小时，然后升温至130℃并保持2小时，再升温至160℃并保持2小时，然后让模具自然冷却。制备结束。最后得到厚度为610μm的碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料的极板。

实施例2

称取碳纳米管1g，加入到200mL丙酮溶液中，配置成0.5％质量含量的混合物，加入0.08g的十二烷基硫酸钠作为表面活性剂，加入0.4g的多巴胺作为分散剂，加入0.5g的苯邻二酚作为稳定剂，将混合溶液搅拌均匀后放入1000W的超声清洗仪中分散30分钟。称取200g环氧树脂(型号E-51)，加入200mL丙酮中，在1000W超声清洗仪中分散约30分钟。将上述配置的两种预混的液体混合在一起，在转速10000r·min^-1下高速剪切分散25min，进一步在1500W超声波持续时间30分钟得到均匀分散的混合液。50g二氨基二苯基甲烷固化剂和100mL丙酮，搅拌使固化剂溶解后倒入环氧树脂溶液中，在转速12000r·min^-1下高速剪切分散20min。在60℃和机械搅拌辅助下，将分散好的悬浊液置于超声清洗仪中，蒸发其中的丙酮，最后将混合液放入预热后的真空干燥箱中，50℃下抽真空去除气泡约30min后，取出。将250μm的碳纤维布(由13k丝束的T300编织)先在上述混合液中浸润，取出后室温下晾干1小时。在极板模具中依次铺上一层碳纳米管纸，一层预浸润的碳纤维布，一层碳纳米管纸，一层预浸润的碳纤维布，合上模具，缓慢注入上述环氧树脂混合液。将模具升温以5℃/min的升温速率，升温至90℃并保持2小时，然后升温至130℃并保持2小时，再升温至160℃并保持2小时，然后让模具自然冷却。制备结束。最后得到厚度为665μm的碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料的极板。

实施例3

称取碳纳米管1g，加入到200mL丙酮溶液中，配置成0.5％质量含量的混合物，加入0.08g的十二烷基硫酸钠作为表面活性剂，加入0.4g的多巴胺作为分散剂，加入0.5g的苯邻二酚作为稳定剂，将混合溶液搅拌均匀后放入1000W的超声清洗仪中分散30分钟。称取200g环氧树脂(型号E-51)，加入200mL丙酮中，在1000W超声清洗仪中分散约30分钟。将上述配置的两种预混的液体混合在一起，在转速10000r·min^-1下高速剪切分散25min，进一步在1500W超声波持续时间30分钟得到均匀分散的混合液。50g二氨基二苯基甲烷固化剂和100mL丙酮，搅拌使固化剂溶解后倒入环氧树脂溶液中，在转速12000r·min^-1下高速剪切分散20min。在60℃和机械搅拌辅助下，将分散好的悬浊液置于超声清洗仪中，蒸发其中的丙酮，最后将混合液放入预热后的真空干燥箱中，50℃下抽真空去除气泡约30min后，取出。将200μm的碳纤维布(由13k丝束的T800编织)先在上述混合液中浸润，取出后室温下晾干1小时。在极板模具中依次铺上一层碳纳米管纸，一层预浸润的碳纤维布，一层碳纳米管纸。将模具升温以5℃/min的升温速率，升温至90℃并保持2小时，然后升温至130℃并保持2小时，再升温至160℃并保持2小时，然后让模具自然冷却。制备结束。最后得到厚度为380μm的碳纤维环氧树脂增强聚合物复合材料的极板。

实施例4

采用《GB1449-2005，纤维增强塑料弯曲试验方法》对制备出的样品进行复合材料弯曲性能测试实验，该试验采用无约束支撑，三点加载，外力的加载速度为2.00mm/min，记录试样破坏时的弯曲强度值及相关数据。每个数据取5个试样测试所得的平均值，宽度为13mm，长度在125mm之间，结果见表1。

采用《GB3357-82，单向纤维增强塑料层间剪切强度试验方法》对制备出样品的层间剪切强度进行测试。该试验采用无约束支撑，三点加载，以0.5mm/min速度连续加载至试样破坏，记录最大载荷值及相关数据。每组样品的测试个数不少于10个，宽度6.00mm，长度为28mm，结果见表1。

采用《QJ3074-98碳纤维及其复合材料电阻率测试方法》对样品纵向和横向电阻率进行测试，根据欧姆定律测试试样的电阻值。

表1实施例1～3制备得到的极板的性能测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种燃料电池极板，其特征在于，由包括以下质量百分比的原料制备而成：

5wt％～90wt％的连续碳纤维；

5wt％～90wt％的碳纳米管纸；

5wt％～50wt％的环氧树脂；

0.1wt％～5wt％的导电粒子；

0.01wt％～30wt％的添加剂；

所述燃料电池极板包括由若干层碳纤维层与若干层碳纳米层复合而成的复合层，所述导电粒子、添加剂以及固化后的环氧树脂均匀的分散在所述复合层的表面和/或层间，所述碳纤维层由连续碳纤维制备而成，所述碳纳米层由碳纳米管纸制备而成。

2.根据权利要求1所述的燃料电池极板，其特征在于，所述连续碳纤维选自碳纤维丝束或碳纤维布。

3.根据权利要求2所述的燃料电池极板，其特征在于，所述碳纤维丝束选自T300～T1100的碳纤维丝束。

4.根据权利要求1所述的燃料电池极板，其特征在于，所述环氧树脂选自环氧值为0.48～0.54eq/100g的环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的燃料电池极板，其特征在于，所述导电粒子选自石墨粉、碳粉和碳纳米管中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的燃料电池极板，其特征在于，所述添加剂选自表面活性剂、固化剂、分散剂、稳定剂和增塑剂中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的燃料电池极板，其特征在于，所述固化剂选自胺类固化剂。

8.一种如权利要求1～7任意一项所述的燃料电池极板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将导电粒子、环氧树脂、添加剂以及有机溶剂混合均匀后，去除有机溶剂以及脱泡，得到混合浆料；

B)制备极板前体；

C)将所述极板前体进行固化，得到燃料电池极板；

所述制备极板前体的方法包括：

B1)将连续碳纤维在所述混合浆料中浸润，再与碳纳米管纸进行铺层后压制，得到极板前体；

或者

B2)将连续碳纤维形成的碳纤维层与碳纳米管纸进行铺层后压制，再在所述混合浆料中浸润，得到极板前体；

或者

B3)将连续碳纤维在所述混合浆料中浸润，再与碳纳米管纸进行铺层后压制，再在所述混合浆料中浸润，得到极板前体。

9.一种燃料电池，其特征在于，包括双极板、气体扩散层、催化剂层和质子交换膜，所述双极板选自权利要求1～7任意一项所述的燃料电池极板。

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