CN114899426A - 一种微孔层浆料的制备方法及气体扩散层和膜电极 - Google Patents
一种微孔层浆料的制备方法及气体扩散层和膜电极 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114899426A CN114899426A CN202210536973.1A CN202210536973A CN114899426A CN 114899426 A CN114899426 A CN 114899426A CN 202210536973 A CN202210536973 A CN 202210536973A CN 114899426 A CN114899426 A CN 114899426A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slurry
- microporous layer
- gas diffusion
- diffusion layer
- prepared
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims description 55
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 30
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 30
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 52
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 9
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 9
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 9
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 claims description 7
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- XJWSAJYUBXQQDR-UHFFFAOYSA-M dodecyltrimethylammonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C XJWSAJYUBXQQDR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 4
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 108091005461 Nucleic proteins Proteins 0.000 claims description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 3
- 229920004896 Triton X-405 Polymers 0.000 claims description 3
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 claims description 3
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 3
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 3
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- ONJQDTZCDSESIW-UHFFFAOYSA-N polidocanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO ONJQDTZCDSESIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 3
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 39
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 34
- 238000010923 batch production Methods 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 125
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 37
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 9
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 8
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 4
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 3
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- OANWAGXTFRDWJG-UHFFFAOYSA-N 2-(methylamino)-3-oxotetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)C(NC)C(O)=O OANWAGXTFRDWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- YIWGJFPJRAEKMK-UHFFFAOYSA-N 1-(2H-benzotriazol-5-yl)-3-methyl-8-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carbonyl]-1,3,8-triazaspiro[4.5]decane-2,4-dione Chemical compound CN1C(=O)N(c2ccc3n[nH]nc3c2)C2(CCN(CC2)C(=O)c2cnc(NCc3cccc(OC(F)(F)F)c3)nc2)C1=O YIWGJFPJRAEKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 1
- -1 FTP Polymers 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 description 1
- FHKPLLOSJHHKNU-INIZCTEOSA-N [(3S)-3-[8-(1-ethyl-5-methylpyrazol-4-yl)-9-methylpurin-6-yl]oxypyrrolidin-1-yl]-(oxan-4-yl)methanone Chemical compound C(C)N1N=CC(=C1C)C=1N(C2=NC=NC(=C2N=1)O[C@@H]1CN(CC1)C(=O)C1CCOCC1)C FHKPLLOSJHHKNU-INIZCTEOSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 239000002355 dual-layer Substances 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8803—Supports for the deposition of the catalytic active composition
- H01M4/8807—Gas diffusion layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微孔层浆料的制备方法，包括如下步骤：a、将碳纳米管、聚合物、溶剂和第一分散剂球磨得到第一浆料；b、将导电碳黑加入溶剂和第二分散剂的混合液中，得到第二浆料；c、将第一浆料和第二浆料混合得到混合液，向所述混合液中加入疏水性树脂，搅拌分散，制得微孔层浆料。本发明微孔层浆料的制备方法，制得的微孔层浆料具有良好的稳定性和分散性差，粘度可控，在涂布制得的微孔层平整、不易开裂、涂覆厚度一致性较好，能够实现连续化、自动化、批量化生产。
Description
技术领域
本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种微孔层浆料的制备方法，进一步地，还涉及一种气体扩散层，特别地，还涉及一种膜电极。
背景技术
质子交换膜燃料电池(PEMFC)存在工作温度低、噪音小、无污染的优点，备受广大专家与学者的青睐。MEA通常由质子交换膜、催化剂及气体扩散层组成，是质子交换膜燃料电池的关键组成部分。其中气体扩散层(GDL)主要起到催化剂载体、支撑电极结构、排水传气、导电等作用，对MEA在高电流密度下的性能起到至关重要的作用，决定了膜电极性能的上限。气体扩散层由两部分组成，即碳纸基材和微孔层，主流的气体扩散层的制备方法主要包括：丝网印刷，刮刀涂布及狭缝涂布等，将微孔层浆料涂布至碳纸基材上形成气体扩散电极。而微孔层浆料通常由导电炭黑、溶剂及疏水剂通过机械搅拌的形式混合而成，常规微孔层浆料存在体系不稳定、分散不均匀等缺点。因此，有必要对微孔层浆料技术进行改进。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：由于微孔层浆料存在不稳定、分散不均匀的问题，致使制备的微孔层存在均一性差、裂纹大、电池性能差的问题。另外，由于传统微孔层浆料体系不稳定的固有特征，导致其存在无法连续化、批量化生产的问题。
相关技术中，CN106299398A公开了一种提高燃料电池性能的双层微孔层制备方法，包括：将高导电性材料、造孔剂、疏水剂和分散液通过搅拌的方式配制成成分均匀的第一浆料；将配制好的第一浆料通过丝网印刷的方式涂覆在经疏水处理的碳纸或碳布上形成第一涂覆层；在碳纸或碳布表面再通过喷涂的方式喷涂预设厚度的由高导电性材料、疏水剂和分散液组成的第二浆料，形成第二喷涂层；通过热处理后使其具有疏松多孔且亲疏水性的气体反应通道。该技术方案提出了气体扩散层的双层微孔层制备，将高导电性材料、造孔剂、疏水剂、分散液通过搅拌的方式配制成浆料，然后通过丝网印刷的方式将此浆料均匀的分布在支撑材料上，再通过喷涂的方式在其表面喷一定厚度的由高导电性材料、疏水剂、分散液组成的浆料，最后经热处理使其形成具有特殊孔结构和适当亲疏水性的微孔层。但是该技术方案中，由于丝网印刷不适合连续化生产，喷涂工艺会造成浆料的浪费，而且涂布厚度很难控制，其存在生产效率低、成本高，更不适合批量化连续化生产的问题。
CN113745527A公开了一种气体扩散层及其制备方法和应用，包括：将基底层于浸渍液中进行浸渍预处理，后进行第一干燥，获得预处理基底层；所述浸渍液为憎水剂溶液，所述浸渍时间为20min-40min；将造孔剂、导电炭黑和憎水剂于分散液中混合，获得微孔层浆料；将所述微孔层浆料通过丝网印刷的方式涂覆于所述预处理基底层浆料，获得气体扩散层；所述涂覆的次数至少为2次，每次涂覆后进行第二干燥和焙烧，通过采用丝网印刷进行多次涂覆微孔层浆料，提高了微孔浆料层的厚度均匀性，增加了GDL与催化层的接触面积，降低了气体扩散层与催化层间的接触电阻，从而达到了提升膜电极性能的要求。该技术方案采用了传统的微孔层浆料，通过丝网印刷进行两次以上的涂布，涂布制成的GDL表观不平整，存在网格印，并且每次涂布后还要进行干燥和焙烧，造成工序更加繁琐，成本高、效率低且不利于产业化。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种微孔层浆料的制备方法，制得的微孔层浆料具有良好的稳定性和分散性差，粘度可控，在涂布制得的微孔层平整、不易开裂、涂覆厚度一致性较好，能够实现连续化、自动化、批量化生产。
本发明实施例的微孔层浆料的制备方法，包括如下步骤：
a、将碳纳米管、聚合物、溶剂和第一分散剂球磨得到第一浆料；
b、将导电碳黑加入溶剂和第二分散剂的混合液中，得到第二浆料；
c、将第一浆料和第二浆料混合得到混合液，向所述混合液中加入疏水性树脂，搅拌分散，制得微孔层浆料。
本发明实施例的微孔层浆料的制备方法带来的优点和技术效果，1、本发明实施例的方法中，通过在第一浆料中添加聚合物和第一分散剂有效改善了碳纳米管的分散性，聚合物包覆碳纳米管能够降低疏水的CNTs与水性介质之间的表面能，并且包覆过程是在热力学驱动下自发进行的，同时第一分散剂的加入改变了碳纳米管的表面能，聚合物和第一分散剂两者协同作用增加了碳纳米管在溶剂中的分散均一性和稳定性，另外，聚合物在高温处理时会分解挥发产生气孔，起到造孔的作用，增大了气体扩散层的孔隙率，使气体扩散层的水气管理能力增强，提升了气体扩散层的性能；2、本发明实施例的方法，在微孔层浆料中添加碳纳米管和导电炭黑，两种及以上的导电碳材料的引入，使微孔层的孔隙结构较丰富，有利于提升气体扩散层的电性能，由于碳纳米管具有较长的长径比，会将微孔层中的碳粉及疏水剂搭接在一起，形成的微孔层表面平整无裂纹；3、本发明实施例中，针对不同的导电碳材料采用了不同的分散剂，有效提高了导电碳材料的分散性，使制得的微孔层浆料的粘度及流变性可控，并且浆料具有良好的稳定性，适合采用卷对卷狭缝挤出涂布工艺制备气体扩散层，采用卷对卷狭缝挤出精密涂布工艺，对碳纸基材进行一次成型，大大提升了效率，利于批量化生产。
在一些实施例中，所述步骤a中，所述第一分散剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、月桂酰－N－甲基氨基乙酸中的至少一种。
在一些实施例中，所述步骤a中，所述第一分散剂和碳纳米管的质量比为0.5:1～2:1。
在一些实施例中，所述步骤a中，所述聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、水解的马来酸酐-苯乙烯共聚物、聚乙烯基对苯磺酸、多糖、核酸、蛋白质或环糊精中的至少一种。
在一些实施例中，所述步骤a中，所述聚合物和碳纳米管的质量比为0.1:1～2:1。
在一些实施例中，所述步骤b中，所述第二分散剂包括吐温60、曲拉通X-405、FC4430或AEO-9中的至少一种。
在一些实施例中，所述步骤b中，所述第二分散剂和导电炭黑的质量比为0.1:1～2:1。
在一些实施例中，所述步骤a或b中，所述溶剂包括水、异丙醇、正丙醇、乙醇、正丁醇中的至少一种。
在一些实施例中，所述碳纳米管和导电炭黑的质量比为1:1.5～1:10。
在一些实施例中，所述步骤b中，所述导电碳黑包括XC-72R、BP2000、乙炔黑或ECP-300J中的至少一种；所述步骤c中，疏水性树脂包括PTFE、FTP或PVDF中的至少一种。
在一些实施例中，所述碳纳米管和导电炭黑质量总和与疏水性树脂的质量比为1:1～5:1。
在一些实施例中，所述步骤c中，采用双行星搅拌机进行搅拌分散，分散方式为先采用第一分散速度分散，所述第一分散速度为800-1800r/min，分散时间为0.5-2h，之后采用第二分散速度分散，所述第二分散速度为4000-6000r/min，分散时间为1-3h。
本发明实施例还提供了一种微孔层浆料，采用本发明实施例的方法制得。本发明实施例的微孔层浆料，具有良好的稳定性和分散性差，粘度可控，能够采用卷对卷狭缝挤出涂布工艺制备气体扩散层，涂布制得的微孔层平整、不易开裂、涂覆厚度一致性好，能够实现连续化、自动化、批量化生产。
本发明实施例还提供了一种气体扩散层，采用本发明实施例的微孔层浆料制得。本发明实施例的气体扩散层，具备本发明实施例微孔层浆料能够带来的所有优点，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种膜电极，包括本发明实施例的气体扩散层。本发明实施例的膜电极，具备本发明实施例气体扩散层能够带来的所有优点，在此不再赘述。
附图说明
图1是实施例1和对比例1制得的微孔层浆料照片；
图2是实施例1和对比例1制得的微孔层浆料放置一周后的照片；
图3是实施例1制得的气体扩散层表面的低倍显微镜图；
图4是对比例2制得的气体扩散层表面的低倍显微镜图；
图5是实施例1和对比例1制得的电池的极化曲线图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例的微孔层浆料的制备方法，包括如下步骤：
a、将碳纳米管、聚合物、溶剂和第一分散剂球磨得到第一浆料；
b、将导电碳黑加入溶剂和第二分散剂的混合液中，得到第二浆料；
c、将第一浆料和第二浆料混合得到混合液，向所述混合液中加入疏水性树脂，搅拌分散，制得微孔层浆料。
本发明实施例的微孔层浆料的制备方法，通过在第一浆料中添加聚合物和第一分散剂有效改善了碳纳米管的分散性，聚合物包覆碳纳米管能够降低疏水的CNTs与水性介质之间的表面能，并且包覆过程是在热力学驱动下自发进行的，同时第一分散剂的加入改变了碳纳米管的表面能，聚合物和第一分散剂两者协同作用增加了碳纳米管在溶剂中的分散均一性和稳定性，另外，聚合物在高温处理时会分解挥发产生气孔，起到造孔的作用，增大了气体扩散层的孔隙率，使气体扩散层的水气管理能力增强，提升了气体扩散层的性能；本发明实施例的方法，在微孔层浆料中添加碳纳米管和导电炭黑，两种及以上的导电碳材料的引入，使微孔层的孔隙结构较丰富，有利于提升气体扩散层的电性能，由于碳纳米管具有较长的长径比，会将微孔层中的碳粉及疏水剂搭接在一起，形成的微孔层表面平整无裂纹；本发明实施例中，针对不同的导电碳材料采用了不同的分散剂，有效提高了导电碳材料的分散性，使制得的微孔层浆料的粘度及流变性可控，并且浆料具有良好的稳定性，适合采用卷对卷狭缝挤出涂布工艺制备气体扩散层，采用卷对卷狭缝挤出精密涂布工艺，对碳纸基材进行一次成型，大大提升了效率，利于批量化生产。
在一些实施例中，所述步骤a中，优选地，所述第一分散剂包括十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(C16TMAB)、十二烷基三甲基溴化铵(C12TMAB)、月桂酰－N－甲基氨基乙酸中的至少一种；所述聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、水解的马来酸酐-苯乙烯共聚物、聚乙烯基对苯磺酸(PSS)、多糖、核酸、蛋白质或环糊精中的至少一种；所述溶剂包括水、异丙醇、正丙醇、乙醇、正丁醇中的至少一种，优选为水。本发明实施例中，采用优选的聚合物和第一分散剂，两者协同作用有利于增加碳纳米管在溶剂中的分散均一性和稳定性，使制得的微孔层浆料具有优异的稳定性，并且粘度及流变性可控，适宜采用卷对卷狭缝挤出涂布工艺制备气体扩散层，有利于涂覆厚度的一致性，并且形成的微孔层表面平整无裂纹，有利于提升气体扩散层的电化学性能。
在一些实施例中，所述步骤a中，所述第一分散剂和碳纳米管的质量比为0.5:1～2:1，优选为0.6:1～1.5:1，进一步优选为1:1。本发明实施例中，优选了第一分散剂和碳纳米管的质量比，如果第一分散剂加入量过多，分散液会产生大量的气泡，如果加入量过少，不利于浆料分散。
在一些实施例中，所述步骤a中，所述聚合物和碳纳米管的质量比为0.1:1～2:1,优选为0.5:1～1:1，进一步优选为0.6:1。本发明实施例中，优选了聚合物和碳纳米管的质量比，如果聚合物加入过多的话，会影响气体扩散层的性能，如果聚合物加入量过少的话，和第一分散剂的协同作用小，对碳纳米管的分散效果不佳。
在一些实施例中，所述步骤b中，优选地，所述第二分散剂包括吐温60、曲拉通X-405、FC4430(3M公司)或AEO-9(巴斯夫公司)中的至少一种；所述导电碳黑包括XC-72R、BP2000、乙炔黑或ECP-300J中的至少一种；所述溶剂包括水、异丙醇、正丙醇、乙醇、正丁醇中的至少一种，优选为水。本发明实施例中，采用优选地的第二分散剂有利于导电碳黑在溶剂中的分散，有利于形成稳定的微孔层浆料。
在一些实施例中，所述步骤b中，所述第二分散剂和导电炭黑的质量比为0.1:1～2:1，优选为0.5:1～1.6:1，进一步优选为0.5:1～1:1，更优选为0.6:1～0.8:1。本发明实施例中，优选了第二分散剂和导电碳黑的质量比，如果第二分散剂加入过多会产生大量的微气泡，影响后续微孔层的涂布效果，如果加入量过少，会不利于导电碳黑的均匀分散。
在一些实施例中，所述碳纳米管和导电炭黑的质量比为1:1.5～1:10，优选为1:2～1:5，进一步优选为1:3。本发明实施例中，优选了碳纳米管和导电碳黑的质量比，如果碳纳米管加入量过多，会难以分散，使分散不均匀，如果加入量过少的话，微孔层会产生过多的裂纹。
在一些实施例中，所述步骤c中，疏水性树脂包括PTFE、FTP或PVDF中的至少一种，优选PTFE乳液；进一步优选地，所述碳纳米管和导电炭黑质量总和与疏水性树脂的质量比为1:1～5:1，优选为1.5:1～2.5:1，进一步优选为1.5:1～2:1，更优选为1.6:1-1.9:1，最优选为1.8:1。本发明实施例中，优选了疏水性树脂同导电碳材料总量的质量比，如果疏水性树脂加入量过多会降低其导电性能，如果加入量过少会导致疏水性较差，其水气管理能力差。
在一些实施例中，所述步骤c中，采用双行星搅拌机进行搅拌分散，分散方式为先采用第一分散速度分散，所述第一分散速度为800-1800r/min，分散时间为0.5-2h，之后采用第二分散速度分散，所述第二分散速度为4000-6000r/min，分散时间为1-3h。本发明实施例中，加入疏水剂之后，通过先低速后高速的分散工艺，有利于疏水剂和导电碳材料更充分的混合，均匀的包覆，有利于提升气体扩散层的电化学性能。
本发明实施例还提供了一种微孔层浆料，采用本发明实施例的方法制得。本发明实施例的微孔层浆料，具有良好的稳定性和分散性差，粘度可控，能够采用卷对卷狭缝挤出涂布工艺制备气体扩散层，涂布制得的微孔层平整、不易开裂、涂覆厚度一致性好。
卷对卷狭缝挤出式涂布，是一种连续化的精密涂布工艺，在定压力下，将涂液沿着模具缝隙压出并转移到移动基材上的一种涂布方式，它具有涂布速度快，涂膜均匀性好，涂布窗口宽等特点，广泛用于液晶面板、高功能薄膜、锂离子二次电池和燃料电池。燃料电池的微孔层浆料属于非牛顿流体，剪切变桸，剪切速率变大，粘度变小，而狭缝式涂布是在定压力下，将涂液挤出然后转印到基材上，因而对涂液的粘度、流动性及稳定性有一定的要求，通产涂液的粘度需要控制在300-7000mPa.s，本发明实施例的微孔层浆料，能够实现对浆料粘度的有效控制，使微孔层浆料能够采用卷对卷狭缝挤出式涂布方式制备气体扩散层，实现连续化、自动化、批量化生产。
本发明实施例还提供了一种气体扩散层，采用本发明实施例的微孔层浆料制得。本发明实施例的气体扩散层，具备本发明实施例微孔层浆料能够带来的所有优点，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种膜电极，包括本发明实施例的气体扩散层。本发明实施例的膜电极，具备本发明实施例气体扩散层能够带来的所有优点，在此不再赘述。
下面结合实施例和附图详细描述本发明。
实施例1
一、微孔层浆料的制备
将5重量份碳纳米管、3重量份PMMA、10重量份超纯水和5重量份第一分散剂SDBS球磨1h，球磨转速400r/min，得到第一浆料；
将300重量份超纯水和10重量份吐温60混合，磁力搅拌15min，速度为150rmin，得到混合液，向混合液中加入15重量份XC-72R炭黑，混合球磨1h，球磨转速400r/min，得到第二浆料；
先将10重量份第一浆料加至第二浆料中经双行星搅拌设备搅拌分散1h，搅拌浆速度为30r/min，分散盘速度为3000r/min，而后将剩余的13重量份第一浆料加入双行星搅拌设备料桶中，搅拌分散2h，搅拌浆速度为30r/min，分散盘速度为5000r/min，搅拌均匀得到第一浆料和第二浆料的混合液；
向第一浆料和第二浆料的混合液中加入11重量份PTFE乳液，经过先低速后高速的双行星搅拌分散，低速分散条件：搅拌分散1h，搅拌浆速度为30r/min，分散盘速度为1500r/min，高速分散条件：搅拌分散2h，搅拌浆速度为30r/min，分散盘速度为5000r/min，得到黑色光亮的油墨状微孔层浆料。
本实施例制得的微孔层浆料在5S-1时，浆料的粘度为4000-4500mPa.s，适合狭缝涂布对浆料的要求。
本实施例制得的浆料放置一周后，浆料状态无变化，见图1和图2，说明本实施例制得的微孔层浆料体系具有较好的稳定性。
本实施例制得的微孔层浆料的粒径见表1。
二、气体扩散层的制备
碳纸基材的疏水处理:采用疏水液对碳纸基材进行疏水处理，疏水后低温烘干，温度为60-80℃，称量碳纸的增重量，直至碳纸基材上疏水液的担载量达到设计值，之后进行高温热处理，温度为350℃，时间为10min；
微孔层的涂布：利用狭缝挤压涂布的方式将制得的微孔层浆料凃敷至上述处理后的碳纸基材上，在80℃烘干，制得气体扩散层，厚度为30μm；
热处理：将涂布后的气体扩散层进行高温热处理，热处理温度350℃，热处理时间30min。
本实施例制得的气体扩散层的低倍显微镜图见图3，表面平整无裂纹。
三、膜电极的制备
将本实施例制得的气体扩散层与CCM组合制成膜电极。
四、单电池组装与测试
将本实施例制得的膜电极组装成单电池，采用燃料电池测试系统进行电池性能测试，测试条件：电池温度：T＝80℃，加湿度：RH＝40％/40％，背压：BP＝100kpa/100kpa，过量系数：STO＝1.5/2.0。测试结果见图5，电池的性能为0.65V@1720mA/cm2。采用本实施例的微孔层浆料制成的气体扩散层，性能优异，并且随着电流密度的提升，其优势更加明显，由于燃料在高电流密度下电化学反应更快，产生的水更多，通过图4也可以看出本实施例制得的气体扩散层具有优异的水气管理能力。
实施例2
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料中包括5重量份碳纳米管、5重量份PMMA、10重量份超纯水和5重量份第一分散剂SDBS。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1650mA/cm2。
实施例3
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料中包括8重量份碳纳米管、3重量份PMMA、10重量份超纯水和5重量份第一分散剂SDBS，第二浆料中包括300重量份水、10重量份吐温60和12重量份XC-72R炭黑。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1630mA/cm2。
实施例4
与实施例1的方法相同，不同之处在于微孔层浆料的制备过程中，PTFE乳液的加入量为13重量份。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1620mA/cm2。
实施例5
与实施例1的方法相同，不同之处在于微孔层浆料的制备过程中，PTFE乳液的加入量为8重量份。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1600mA/cm2。
实施例6
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料中加入的聚合物为水解的马来酸酐-苯乙烯共聚物。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1690mA/cm2。
实施例7
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料中加入的聚合物为聚乙烯基对苯磺酸。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1655mA/cm2。
实施例8
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料中加入的聚合物为多糖玉米淀粉。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1675mA/cm2。
实施例9
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料中加入的聚合物为脱氧核糖核酸。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1630mA/cm2。
实施例10
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料中加入的聚合物为大豆蛋白质。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1600mA/cm2。
实施例11
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料中加入的聚合物为环糊精。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1620mA/cm2。
实施例12
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一分散剂为十六烷基三甲基溴化铵。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1580mA/cm2。
实施例13
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一分散剂为十二烷基硫酸钠。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1635mA/cm2。
实施例14
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一分散剂为十二烷基三甲基溴化铵。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1570mA/cm2。
实施例15
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一分散剂为月桂酰－N－甲基氨基乙酸。
本实施例制得的电池性能为0.65V@1600mA/cm2。
对比例1
与实施例1的方法相同，不同之处在于在制备第一浆料的过程中加入XC-72R炭黑，具体为：将15重量份XC-72R炭黑和5重量份碳纳米管、3重量份PMMA、5重量份第一分散剂SDBS、10重量份超纯水混合，球磨1h，球磨转速400r/min，制得第一浆料；之后将第一浆料分两次加入300重量份水和10重量份吐温60的混合液中，采用双行星搅拌设备进行搅拌分散，其余步骤均与实施例1相同，制得黑色光亮的油墨状微孔层浆料。
对比例1制得的微孔层浆料在5S-1时的粘度为8500-10000mPa.s，粘度较大，不适合采用狭缝涂布的方式制备气体扩散层。
对比例1中采用丝网印刷涂布的方式制备气体扩散层。
对比例1制得的浆料放置一周后，微孔层浆料出现严重渗水的现象，见图1和图2。
对比例1制得的微孔层浆料的粒径见表1。
对比例1制得的电池的性能见图5，为0.65V@1500mA/cm2。
对比例2
与实施例1的制备方法相同，不同之处在于第一浆料制备中不加入碳纳米管，而是加入等量的BP2000炭黑。
对比例2制得的微孔层浆料在5S-1时的粘度为100-200mPa.s，粘度较小，不适合采用狭缝涂布的方式制备气体扩散层。
对比例2中采用丝网印刷涂布的方式制备气体扩散层。
对比例2制得的气体扩散层的低倍显微镜图见图4，表面呈现明显的裂纹。
对比例2制得的电池的性能为0.65V@1545mA/cm2。
对比例3
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料一次性全部加入第二浆料中，经双行星搅拌设备搅拌分散3h，搅拌和分散速度分别为30r/min和5000r/min，得到第一浆料和第二浆料的混合液。
对比例3制得的电池性能为0.65V@1580mA/cm2。
对比例4
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料中不加入第一分散剂SDBS，将超纯水的加入量调整为15重量份。
对比例4制得的电池性能为0.65V@1550mA/cm2。
对比例5
与实施例1的方法相同，不同之处第二浆料中不加入吐温60，超纯水的加入量调整为310重量份。
对比例5制得的电池性能为0.65V@1590mA/cm2。
对比例6
与实施例1的方法相同，不同之处在于第一浆料中不加入聚合物PMMA，将超纯水的加入量调整为13重量份。
对比例6制得的电池性能为0.65V@1490mA/cm2。
对比例7
与实施例1的方法相同，不同之处在于向第一浆料和第二浆料的混合液中加入PTFE乳液后，采用固定的搅拌速度进行搅拌，搅拌浆速度为30r/min，分散盘速度为5000r/min，搅拌分散时间为3h。
对比例7制得的电池性能为0.65V@1500mA/cm2。
对比例8
与实施例1的方法相同，不同之处在于向第一浆料和第二浆料的混合液中加入PTFE乳液后，采用固定的搅拌速度进行搅拌，搅拌浆速度为30r/min，分散盘速度为1500r/min，搅拌分散时间为3h。
对比例8制得的电池性能为0.65V@1480mA/cm2。
对实施例1和对比例1-8进行粒径测试，测试结果见表1。
表1
| D50/μm | D90/μm | |
| 实施例1 | 3 | 8 |
| 对比例1 | 9 | 15 |
| 对比例2 | 8 | 16 |
| 对比例3 | 15 | 30 |
| 对比例4 | 10 | 20 |
| 对比例5 | 9 | 16 |
| 对比例6 | 14 | 27 |
| 对比例7 | 12 | 25 |
| 对比例8 | 11 | 24 |
通过表1可以看出，实施例1制得的微孔层浆料粒径较小，说明该浆料具有较好的分散性。
对实施例1和对比例1-8的样品任选5个样品进行厚度测试，并对其方差进行计算，结果见表2。
表2
通过表2可以看出，实施例1制备的气体扩散层厚度方差较小，说明实施例1制备的气体扩散层具有较好的均一性。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (15)
1.一种微孔层浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、将碳纳米管、聚合物、溶剂和第一分散剂球磨得到第一浆料；
b、将导电碳黑加入溶剂和第二分散剂的混合液中，得到第二浆料；
c、将第一浆料和第二浆料混合得到混合液，向所述混合液中加入疏水性树脂，搅拌分散，制得微孔层浆料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述第一分散剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、月桂酰－N－甲基氨基乙酸中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述第一分散剂和碳纳米管的质量比为0.5:1～2:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、水解的马来酸酐-苯乙烯共聚物、聚乙烯基对苯磺酸、多糖、核酸、蛋白质或环糊精中的至少一种。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述聚合物和碳纳米管的质量比为0.1:1～2:1。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述第二分散剂包括吐温60、曲拉通X-405、FC4430或AEO-9中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述第二分散剂和导电炭黑的质量比为0.1:1～2:1。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a或b中，所述溶剂包括水、异丙醇、正丙醇、乙醇、正丁醇中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管和导电炭黑的质量比为1:1.5～1:10。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述导电碳黑包括XC-72R、BP2000、乙炔黑或ECP-300J中的至少一种；所述步骤c中，疏水性树脂包括PTFE、FTP或PVDF中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管和导电炭黑质量总和与疏水性树脂的质量比为1:1～5:1。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，采用双行星搅拌机进行搅拌分散，分散方式为先采用第一分散速度分散，所述第一分散速度为800-1800r/min，分散时间为0.5-2h，之后采用第二分散速度分散，所述第二分散速度为4000-6000r/min，分散时间为1-3h。
13.一种微孔层浆料，其特征在于，采用权利要求1-12中任一项所述的方法制得。
14.一种气体扩散层，其特征在于，采用权利要求13所述的微孔层浆料制得。
15.一种膜电极，其特征在于，包括权利要求14所述的气体扩散层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210536973.1A CN114899426A (zh) | 2022-05-17 | 2022-05-17 | 一种微孔层浆料的制备方法及气体扩散层和膜电极 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210536973.1A CN114899426A (zh) | 2022-05-17 | 2022-05-17 | 一种微孔层浆料的制备方法及气体扩散层和膜电极 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114899426A true CN114899426A (zh) | 2022-08-12 |
Family
ID=82724846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210536973.1A Pending CN114899426A (zh) | 2022-05-17 | 2022-05-17 | 一种微孔层浆料的制备方法及气体扩散层和膜电极 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114899426A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116556099A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-08-08 | 山东仁丰特种材料股份有限公司 | 一种微孔层涂料、气体扩散层及其制备方法、燃料电池 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090011308A1 (en) * | 2006-02-02 | 2009-01-08 | Eun-Sook Lee | Preparation of Gas Diffusion Layer for Fuel Cell |
| CN108183223A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-19 | 青岛昊鑫新能源科技有限公司 | 一种碳纳米管、石墨烯和导电炭黑复配的导电浆料及其制备方法 |
| CN111193040A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-22 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种燃料电池气体扩散层及其制备方法、燃料电池 |
| CN112011232A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-01 | 深圳烯湾科技有限公司 | 碳纳米管超黑涂料及其制备方法 |
| CN113745535A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-12-03 | 国家电投集团氢能科技发展有限公司 | 气体扩散层的制备方法、膜电极和燃料电池 |
-
2022
- 2022-05-17 CN CN202210536973.1A patent/CN114899426A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090011308A1 (en) * | 2006-02-02 | 2009-01-08 | Eun-Sook Lee | Preparation of Gas Diffusion Layer for Fuel Cell |
| CN108183223A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-19 | 青岛昊鑫新能源科技有限公司 | 一种碳纳米管、石墨烯和导电炭黑复配的导电浆料及其制备方法 |
| CN111193040A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-22 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种燃料电池气体扩散层及其制备方法、燃料电池 |
| CN112011232A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-12-01 | 深圳烯湾科技有限公司 | 碳纳米管超黑涂料及其制备方法 |
| CN113745535A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-12-03 | 国家电投集团氢能科技发展有限公司 | 气体扩散层的制备方法、膜电极和燃料电池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116556099A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-08-08 | 山东仁丰特种材料股份有限公司 | 一种微孔层涂料、气体扩散层及其制备方法、燃料电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cho et al. | Development of a novel decal transfer process for fabrication of high-performance and reliable membrane electrode assemblies for PEMFCs | |
| CN102104159A (zh) | 一种用于燃料电池的新型气体扩散层及制备和应用 | |
| CN111910201B (zh) | 固体氧化物电解池的氢电极及其制备方法、固体氧化物电解池 | |
| CN111261878B (zh) | 含水凝胶的催化剂浆料及制得的催化层和燃料电池电极 | |
| CN106159291A (zh) | 质子交换膜燃料电池催化电极、具有其的电池及制备方法 | |
| CN113113622A (zh) | 一种燃料电池催化层浆料及其制备方法和应用 | |
| CN113745527A (zh) | 一种气体扩散层及其制备方法和应用 | |
| CN114899426A (zh) | 一种微孔层浆料的制备方法及气体扩散层和膜电极 | |
| CN113745551B (zh) | 一种阳极催化层浆料及其制备方法 | |
| CN113871643B (zh) | 一种燃料电池膜电极用催化剂浆料及其制备方法 | |
| CN115513477B (zh) | 一种质子交换膜燃料电池微孔层浆料、气体扩散层及其制备方法 | |
| CN112259749A (zh) | 一种制备燃料电池膜电极多孔催化层的超声喷涂方法 | |
| CN114267850B (zh) | 一种新型燃料电池用气体扩散层及其制备方法和应用 | |
| CN116364947A (zh) | 一种具有梯度结构的燃料电池膜电极及其制备方法 | |
| JP6819688B2 (ja) | 膜−電極接合体の製造方法、これから製造された膜−電極接合体およびこれを含む燃料電池 | |
| CN115101756A (zh) | 一种微孔层浆料及其制备方法和微孔层、气体扩散层 | |
| CN115360362A (zh) | 一种抗反极气体扩散层及其制备方法、膜电极和燃料电池 | |
| WO2021179201A1 (zh) | 质子交换膜燃料电池的气体扩散层及其制备方法 | |
| CN114361467A (zh) | 一种调控燃料电池用催化剂浆料粘度的方法 | |
| CN114628694A (zh) | 一种膜电极的制备方法及其应用 | |
| JP7152049B2 (ja) | 触媒層の製造方法、触媒層、およびそれを含む膜－電極接合体、並びに燃料電池 | |
| JPH1116586A (ja) | 高分子電解質膜−ガス拡散電極体の製造方法 | |
| CN216704852U (zh) | 一种制备燃料电池膜电极多孔催化层的超声喷涂设备 | |
| CN115149002B (zh) | 一种质子交换膜燃料电池催化层浆料及其制备方法和应用 | |
| CN114243049A (zh) | 浆料及其制备方法、燃料电池用气体扩散层、燃料电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |