JP2023540969A - 燃料電池のためのガス拡散層を製造するためのグリーンペーパーを製造する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、燃料電池のためのガス拡散層（ＧＤＬ）を製造するためのグリーンペーパーを製造する方法に関する。本発明は、それにより製造されたガス拡散層（ＧＤＬ）の、燃料電池での使用にさらに関する。本発明によると、好ましくは金属粉末及び／又は金属繊維が装入された第１のペーパーウェブが製造され、及び少なくとも１つのコーティングの形態の微孔質層（ＭＰＬ）がペーパーウェブ上に塗布される。ペーパーウェブは、その後、最終的なＧＤＬを得るために、バインダー除去プロセス、焼結プロセス、コーティングプロセス、熱ＡＬＤ方法を用いた原子層堆積（ＡＬＤ）及び任意選択的にさらなるプロセス工程に供される。焼結プロセス後、グリーンペーパーのすべての有機成分は、熱分解され、且つしたがってＧＤＬ中にもはや含有されず、及びＧＤＬは、実質的に金属フレームワークのみからなる。

Description

本発明は、燃料電池のためのガス拡散層（ＧＤＬ）を製造するためのグリーンペーパー（green paper）を製造する方法に関する。本発明は、それに対応して製造されたガス拡散層（ＧＤＬ）の、燃料電池での使用にさらに関する。

固体高分子形燃料電池とも呼ばれるプロトン交換膜燃料電池（ＰＥＭＦＣ）形の燃料電池では、バイポーラプレート（ＢＰＰ）及びガス拡散層（ＧＤＬ）と呼ばれる手段により、触媒の白金でコーティングされた膜（ＣＬ又は触媒層とも呼ばれる）までガスが分配される。２つのバイポーラプレート間の全体的な構成は、膜－電極接合体（ＭＥＡ）とも呼ばれる。

水素と酸素との接触酸化の下、燃料電池は、電力、水蒸気及び熱を発生させる。

自動車部門では、現在確立されているＧＤＬは、繊維材料、例えば炭素繊維及びコーティングされた鋼製ＢＰＰから製造されるものである。繊維材料は、織布／編布の形態又は例えば特許文献１から公知の製紙技術によって製造可能な繊維マットの形態を取り得る。これはまた、ＣＬに隣接する微細なプライと、ＢＰＰ及び流動場に隣接するより粗いプライとの２つのプライからなり得る。

製紙技術によって製造される繊維マットは、グリーンペーパー又は焼結紙と呼ばれる。これは、その後の作業工程の１つにおいて、バインダー除去及び／又は焼結され、それによりさらに加工されてＧＤＬをもたらす。

炭素繊維をベースとするＧＤＬの製造における特定の欠点の１つは、炭素繊維及びそのさらなる加工に比較的高いコストが伴うことである。さらに、炭素繊維は、圧力の影響を受けやすく、これにより繊維が破壊される場合がある。これは、したがって、場合によりＣＬ／ＰＥＭを損傷させることがある。さらに、炭素繊維は、膨らむか又は膨潤し、ＢＰＰのチャネルを貫通する場合がある。それにより、ガス及び水の流れが減少し、燃料電池の効率が悪化する。さらに、ＧＤＬの多孔度は、限られた程度でのみ調節可能である。粗い多孔度と微細な多孔度との組み合わせを有する２層ＧＤＬの場合、少なくとも２つのさらなる作業工程が必要である。

最後に、従来技術から公知のＧＤＬは、構造化のいかなる手段も有しないため、流動場は、完全にＢＰＰによって形成する必要がある。このため、ガス分配構造又は流動場のための構造化を実現するために、ＢＰＰをエンボス加工する必要があるか、又はグリーンペーパーをエンボス加工する必要がある。これは、一般に、別個の複雑な作業となる。

独国特許第１０ ２００８ ０４２ ４１５ Ｂ３号明細書

したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点に対処するために、燃料電池のためのガス拡散層（ＧＤＬ）を製造するためのグリーンペーパーを製造する汎用的な方法を開発することである。

この目的は、独立請求項の特徴によって実現される。本発明の発展形態は、従属請求項の主題である。

本発明によると、第１のペーパーウェブは、好ましくは、金属粉末及び／又は金属繊維が加えられて製造され、及び少なくとも１つのコーティングの形態の微孔質層（ＭＰＬ）は、ペーパーウェブに塗布される。ペーパーウェブは、その後、バインダー除去、焼結、コーティング、熱ＡＬＤ方法による原子層堆積（ＡＬＤ）及び任意選択的にさらなるプロセス工程によって加工されて、最終的なＧＤＬを与える。

焼結後、グリーンペーパーのすべての有機成分は、熱分解しているため、ＧＤＬ中にもはや存在しない。このＧＤＬは、実質的に金属フレームワークのみからなる。現在のところ、金属フレームワークの多孔度は、特にペーパーウェブの繊維密度、金属粉末及び／又は金属繊維並びに添加された添加剤の（粒子）サイズに依存すると思われる。

好ましい一実施形態では、コーティングは、従来技術から公知の紙コーティング方法、スクリーン印刷方法又はプラズマコーティングによってペーパーウェブに塗布される。

グリーンペーパーが焼結される前にコーティングがペーパーウェブに塗布される場合、このコーティングは、好ましくは、紙コーティング方法又はスクリーン印刷方法における有機バインダーマトリックス中に存在する、好ましくは０．４μｍ～５μｍの粒径／繊維直径を有する粉末／繊維を含む。焼結後、ＧＤＬ又はＭＰＬ中で得られる細孔径は、０．１μｍ～３μｍ程度の大きさである。

グリーンペーパーが焼結された後にコーティングがペーパーウェブに塗布される場合、このコーティングは、好ましくは、従来技術から公知の、例えば独国特許第１０ ２００８ ０４２ ４１５ Ｂ３号明細書から公知の組成を有する。

紙コーティングに用いられるアプリケーターは、ＬＴＤＡ（長時間滞留アプリケーター）ロールアプリケーター又はＳＴＤＡ（短時間滞留アプリケーター）ノズルアプリケーターのいずれかであり得る。塗布後、適切なスキージー法（ロールスキージー／ベント／堅いブレード、エアブレード）によってレベリングが行われる。表面に対して塗膜のテクスチャー加工を行うために、カーテンコーター又はフィルムプレス（サイズプレス、グラビアコーター）によって塗膜を塗布することができる。ブレードコートでは、最大３０ｇ／ｍ^２の塗布を実現することができる。一方、フィルムプレスでは、最大７ｇ／ｍ^２の塗布量を実現することができる。

焼結前にスクリーン印刷によってコーティングがペーパーウェブに塗布される場合、スクリーン印刷は、好ましくは、ロールツーロール装置又はラミネートシステム上で円筒形スクリーンを用いて行われる。焼結後にスクリーン印刷によってコーティングがペーパーウェブに塗布される場合、スクリーン印刷は、好ましくは、枚葉給紙装置中で行われる。ここで、特に好ましくは、円筒装置（cylinder machine）、例えばＮｏｔａＳｃｒｅｅｎ又はフラットスクリーン装置が用いられる。ここで、特に好ましくは、印刷機内において、さらなる方法、例えばＧＤＬのスタンピング及び任意のさらなるエンボス加工とともにスクリーン印刷が行われる。

コーティングがプラズマコーティングによって行われる場合、プラズマヘッドに金属粉末を供給し、それをペーパーウェブ上に吹き付けることが好ましい。プラズマエネルギーにより、金属粒子は、まとまって「固まる」。金属粉末の粒径は、所望の細孔径が得られるように選択されるべきである。０．４μｍ～５μｍの粒径を有する非常に微細な粒子の粉末から、０．１μｍ～３μｍ程度の大きさの細孔径が得られる。プラズマコーティングは、焼結前又は後に行うことができる。焼結後、好ましくは枚葉給紙方法におけるものである。

プラズマコーティングの場合、特に好ましくは、金属の微粒子／粒子が溶融する大気圧高温プラズマが用いられる。それにより、それらの金属の微粒子／粒子が紙繊維又は基材に結合する。ＭＰＬの場合、金属微粒子の形状が本質的に維持され、それにより所望の細孔構造が形成されるようにするため、この溶融プロセスは、金属微粒子の表面のみに関連することが保証されるべきである。

好ましい一実施形態では、少なくとも１つのペーパーウェブ中に透かしが作られる。驚くべきことに、ＢＰＰの複雑なエンボス加工又はグリーンペーパー若しくはグリーンペーパーから製造されたＧＤＬの後処理が不要となるか又は少なくとも簡略化されるように、グリーンペーパーのペーパーウェブ中に透かしを作ることにより、製紙によって製造されたグリーンペーパーを構造化できることが分かった。

ここで、後者の流動場は、対応する透かしが抄紙機の円筒形スクリーン内の透かしプライ中に組み込まれる点において、別の作業を用いることなくグリーンペーパー中に組み込まれる。ここで、特に複雑になることなく、透かしスクリーンの設計に依存する構造化のため、紙の厚さの関連する調節によって流動場チャネルの所望の形状及びグラデーションを実現することができる。構造化の解像度を高めるために、例えば、欧州特許出願公開第１４３２８６８ Ａ１号明細書又は国際公開第２０１４／０４０７０６ Ａ１号パンフレットから公知の高解像度又は多段階の透かしを用いることもできる。

本発明に関連して、透かしの１つは、紙の厚さが変化するが、紙の密度が変化しない真の透かし（true watermark）である。この場合、紙は、隣接する領域よりも厚い及び／又は薄い領域を有するが、紙の密度は、すべての領域で同じである。このような透かしは、任意の製紙過程でペーパーウェブ中に導入することができる。この場合、例えば、パルプからの紙の形成中に紙繊維の蓄積がより多くなるか又はより少なくなる凹部又は凸部が円筒形スクリーンに含まれる。しかし、それは、後にペーパーウェブ中に導入することもできる。この場合、紙の一部は、例えば、機械加工又はレーザー加工によって機械的に除去される。

代わりに、ペーパーウェブが例えば円筒形スクリーンから取り外された後、濡れたままのペーパーウェブがエンボス加工作業によってエンボス加工される疑似透かし（artificial watermark）も可能である。このような透かしは、ダンディローラー透かしとも呼ばれる。エンボス加工により、紙の厚さが減少するが、同時に紙の密度が増加する。したがって、紙繊維の緻密化又は圧縮が起こる。この緻密化は、ＧＤＬを直接通過して、触媒層（ＣＬ）に向かうチャネルの前方領域内に過剰な量のガスが拡散することが防止されるという利点を有し、したがってより均一なガスの分配を保証する。

より好ましくは、真の透かしと疑似透かしとを互いに組み合わせることができる。例えば、透かしの一部が真の透かしによって形成され、別の部分が疑似透かしによって形成される。

さらなる好ましい一実施形態では、グリーンペーパーは、第１のペーパーウェブと少なくとも１つの第２のペーパーウェブとからなる。この場合、グリーンペーパーは、第１のペーパーウェブと少なくとも１つの第２のペーパーウェブとから形成される。第２のペーパーウェブは、濡れたままの状態で第１のペーパーウェブと組み合わされ、且つそれに固く接合される。この場合、第２及び／又は任意のさらなるペーパーウェブも透かしを有することができる。

ここで、第１及び／又は少なくとも１つの第２のペーパーウェブは、円網抄紙機内で製造され得る。代わりに、第１及び／又は少なくとも１つの第２のペーパーウェブは、製紙原料が円筒形スクリーン上に噴射されるショートフォーマー内でも製造され得る。これらの製造方法は、機密文書又は銀行券などの有価証券又はＩＤカードの製造について国際公開第２００６／０９９９７１ Ａ２号パンフレットから公知であり、少なくとも１つのペーパーウェブからＧＤＬを製造するための、本発明による好ましい方法でもある。

例えば、多量の金属粉末及び／又は金属繊維充填剤を有するグリーンペーパーが１つの作業で形成される。これは、独国特許第１０ ２００８ ０４２ ４１５ Ｂ３号明細書により、少なくとも２つの異なる処方を用いて加工されて、異なる性質を有する複合グリーンペーパーをもたらす。燃料電池の場合、これらは、例えば、微細な細孔を有する薄いプライ及びより粗い細孔を有するより厚いプライである。多孔度も２つのペーパーウェブ間で異なり得る。

さらに、グリーンペーパーが、それぞれ透かしを有する２つのペーパーウェブからなり、第１のペーパーウェブの透かし及び第２のペーパーウェブの透かしの構造が同一ではないが、面内及び材料の厚さ方向において正確な鏡面対称性を有すると特に有利である。換言すると、第１のペーパーウェブの透かしの構造は、第２のペーパーウェブの透かしの構造に対して１８０°位相変化している。これは、第１のペーパーウェブと第２のペーパーウェブとが、透かしによって構造化されたそれらの面で接合する場合、第１のペーパーウェブの凸部が第２のペーパーウェブの凹部に重なることを意味する。この実施形態は、第１及び第２のペーパーウェブが焼結後に異なる多行動を有し得るという特定の利点を有する。例えば、膜に面する第１のペーパーウェブは、焼結後に２０％～７５％のより低い多孔度を有する。第２のペーパーウェブは、焼結後に３０％～９０％のより高い多孔度を有する。そのため、第２のペーパーウェブは、単にガスの障壁としてほとんど機能せず、単にバイポーラプレートのスペーサーとして機能する。このようにして、最適なガスの分配を、最適な積層性及びＰＥＭ膜全体にわたる機械的圧力の最適に均一な分配と組み合わせることができる。特に有利には、第１のペーパーウェブと膜との間には、第１及び第２のペーパーウェブよりも小さい粗さ及び小さい細孔を有する微細な表面を有する微孔質層（ＭＰＬ）が存在する。

好ましい一実施形態では、第１のペーパーウェブは、第２のペーパーウェブよりも高い密度を有する。第１のペーパーウェブは、例えば、３ｇ／ｃｍ^３～１０ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。第２のペーパーウェブは、１ｇ／ｃｍ^３～５ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。より好ましくは、この場合、第１のペーパーウェブは、第２のペーパーウェブよりも微細な紙繊維スラリーによって形成される。対応して、より微細な細孔が焼結紙のこの小領域において得られる。

第１のペーパーウェブの厚さは、好ましくは、５μｍ～５０μｍ、より好ましくは１０μｍ～２０μｍである。第２のペーパーウェブの厚さは、好ましくは、５０μｍ～４００μｍ、より好ましくは８０μｍ～２００μｍである。

さらなる好ましい一実施形態では、透かしは、少なくとも１つのチャネルの形態の凹部として構成される。ここで、チャネルは、ガス、すなわち燃料又は酸素の通路のために役立つ。このチャネルは、好ましくは、ペーパーウェブの領域にわたって蛇行する。別の可能性の１つは、格子形態又は放射状形態の複数のチャネルを含み、弓形の連結チャネルを有する。

前述の方法の１つによる水の輸送のために、１つ以上の紙プライが追加のチャネルを収容することが可能である。これらのチャネルにより、バランスのとれた水の輸送が保証される。ＰＥＭセルは、水があふれるか又は乾燥することがないという特定の利点を有する。その理由は、これらの両方がセルの効率に対して悪影響を及ぼすからである。さらに、水のチャネルは、セルの冷却を持続させるために用いることもできる。

さらなる好ましい一実施形態では、透かしに加えて、レーザーによる構造化がグリーンペーパー又は焼結されたグリーンペーパーの表面に組み込まれる。これは、レーザービームを用いることで、例えばより深い構造又はより急勾配の側面を有する構造を導入することができるか、又は既存の構造を深くするか若しくはより急勾配の側面を形成することができるという利点を有する。さらに、透かしと元のプライ（former ply）との間の中間層に構造化又はチャネルを導入し、それによりガスの分配をさらに改善するために、レーザー加工を１つ以上の元のプライ中に導入することができる。

さらなる好ましい一実施形態では、バイポーラプレートの中央部（バイポーラプレートの上面図に基づく）のガスは、ＧＤＬ中に接続され、次にＧＤＬ中の種々の透かし構造及び／又はチャネルによって外側又はＧＤＬの外縁に向かって分配される。これらの透かし構造及び／又はチャネルは、例えば、ＧＤＬの中央部から始まる放射状の方式又はらせん状の方式で外側に通じることができる。これらは、同心状に配列された環状の透かし構造及び／又はチャネルによって補うことができる。

ＧＤＬは、典型的には、そのシステム及び機能により、３００ｃｍ^２～３５０ｃｍ^２の面積を有し、１００μｍ～３００μｍの厚さを有する。流動場の機能がＧＤＬ中に組み込まれる場合、ＧＤＬがより厚くなる場合がある。チャネルの深さは、最大３５０μｍである。ＧＤＬは、ある程度の圧縮性を有し、同時に個別のセル間で電流を流す必要もある。そのため、元のプライ及び円筒形スクリーンプライ（cylindrical screen ply）を有するＧＤＬは、１００μｍ～４００μｍの厚さを有する。ＢＰＰは、７５μｍ以下の厚さを有する平坦なシートの形態を取るべきである。ＢＰＰは、典型的には、燃料電池の冷却機能も担う。そのため、ＢＰＰは、冷却剤のための多孔質又はチャネル状の流路を有する複合サンドイッチ構造の形態を取ることもできる。代わりに、冷却用チャネルをＧＤＬ又はＭＥＡ中に組み込むこともできる。

さらなる好ましい一実施形態では、ＢＰＰは、単純な流動場構造を有する。部分的な流動場がさらにＧＤＬ中に形成される。この場合、元のプライは、空間を広く取り過ぎないようにするために薄くされる。

自動車用途の１２０ｋＷの燃料電池の場合、約４００個のセルが互いに積み重ねられる。そのため、セルの間隔は、好ましくは、０．８ｍｍ～１ｍｍである。微細な元のプライは、好ましくは、５μｍ～５０μｍの厚さを有する。元のプライは、好ましくは、ＧＤＬ全体の２％～４０％の割合を有する。

さらなる好ましい一実施形態では、高解像度又は多段階の透かしを用いて、合格マーク、位置合わせ補助、センタリング補助及び通路の出入り口が形成される。これにより、有利には、例えば透過光／入射光画像処理システムを用いて、ＢＰＰ又はＣＬなどの別の構成要素に対するＧＤＬの正確な位置決めが可能となる。そのため、燃料電池スタックを得るためのＧＤＬのさらなる加工が簡略化される。

さらなる好ましい一実施形態では、アノード側及びカソード側のＧＤＬの構造は、同一ではないが、面内及び材料の厚さ方向において正確に鏡面対称である。換言すると、アノード側のＧＤＬの構造は、カソード側のＧＤＬの構造に対して１８０°位相変化している。これは、アノードＧＤＬがカソードＧＤＬの流動場側の上の流動場側の近くに配置される場合、一方のＧＤＬの凸部が他方のＧＤＬの凹部に正確に重なることを意味する。したがって、３Ｄ鏡面対称の２つのアノード／カソードＧＤＬの組み合わせは、互いに重ねることにより、厳密に平面状のグリーンペーパーの部品をもたらす。この実施形態は、グリーンペーパーが、そのチャネル構造を損なうことなく、任意の機械的圧力を用いて緻密化され得るという利点を有する。これは、透かしによって形成されて流動場チャネルを形成するグリーンペーパーの凸部及び凹部が、後の加圧及び他の機械的応力によって損傷、崩壊及び平坦化されず、それによりチャネルが有効なまま残存できるためである。この実施形態は、アノードＧＤＬとカソードＧＤＬとが異なる多孔度を有し得るというさらなる利点も有する。アノードＧＤＬ及びカソードＧＤＬの交互構造の代替形態の１つとして、スタック中のすべての第２のアノード／カソードの組又はすべての第２のスタックに３Ｄ鏡面対称のＧＤＬを設けることもできる。

燃料電池は、より好ましくは、プロトン交換膜燃料電池（ＰＥＭＦＣ）である。好ましい一実施形態では、この場合の第１のペーパーウェブは、グリーンペーパーから製造されるガス拡散層中において、触媒金属、好ましくは白金でコーティングされた膜（ＣＬ）のための拡散層を形成する。第２のペーパーウェブは、グリーンペーパーから製造されるガス拡散層中において、流動場を有する分配層を形成する。しかしながら、本発明のグリーンペーパーから製造されたＧＤＬは、ガスを分配するために多孔質伝導性層を必要とする別の種類の燃料電池、例えばプロトン交換膜電解槽セル（ＰＥＭＥＣ）、電解槽セル又は別の電力変換技術に用いることもできる。

ペーパーウェブは、特に、好ましくは例えば銀行券に用いられるようなセルロース繊維又は綿繊維でできた紙或いは天然繊維若しくは合成繊維又は天然繊維と合成繊維との混合物でできた紙からなる。また、好ましくは、ペーパーウェブは、混成物と呼ばれる、互いに配置され、互いに結合された少なくとも２つの異なる基材の組み合わせからなる。用いられるペーパーウェブの重量の詳細は、例えば、文献独国特許出願公開第１０２ ４３ ６５３ Ａ９号明細書に報告されており、この点に関する詳細の全体が本出願に援用される。金属が充填されたグリーンペーパーは、１００ｇ／ｍ^２～１２００ｇ／ｍ^２のグラム重量を有し得る。

焼結紙に用いられる充填材料は、独国特許第１０ ２００８ ０４２ ４１５ Ｂ３号明細書から公知のマイクロスケールの任意の金属粉末及び金属繊維、例えばチタン、銅、亜鉛又は防錆ステンレス鋼であり得る。この場合、重要なことは、紙プライで異なる多孔度を実現するために、元のプライと円筒形スクリーンプライとで異なる混合物が用いられることである。この場合、元のプライは、円筒形スクリーンプライよりも微細となるように作られるべきである。元のプライ中にナノサイズの粉末を用いることもできる。

最小の細孔までの金属の腐食を防止し、通常望ましい疎水性を、触媒に面する側で優先的にもたらすために、さらなる好ましい一実施形態によると、（熱）ＡＬＤコーティング又は別のコーティング方法が、引き続くプロセス工程の１つで用いられる。腐食の危険性がある領域の外側に切れ目が存在する場合又は完成セルを得るためのさらなるプロセス工程中に特に切れ目が封止される場合、好ましくはバインダー除去及び焼結後且つＧＤＬのスタンピング及び仕上げ前である。別の方法では、スタンピング及び仕上げ後にＡＬＤなどによってＧＤＬにコーティングすることもできる。

請求項の保護の範囲に含まれる場合、上記の特徴は、指定の組み合わせだけでなく、本発明の範囲から逸脱しない別の組み合わせにも用いられ得ることが認識されるであろう。

Claims (14)

1. 燃料電池のためのガス拡散層（ＧＤＬ）を製造するためのグリーンペーパーを製造する方法において、第１のペーパーウェブは、好ましくは、金属粉末及び／又は金属繊維が加えられて製造され、且つ少なくとも１つのコーティングの形態の微孔質層（ＭＰＬ）は、前記ペーパーウェブに塗布されることを特徴とする方法。
2. 前記コーティングは、紙コーティング方法、スクリーン印刷方法又はプラズマコーティングによって前記ペーパーウェブに塗布されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記コーティングは、前記グリーンペーパーの焼結前に前記ペーパーウェブに塗布され、且つ好ましくは０．４μｍ～５μｍの粒径を有する粉末を含み、前記粉末は、紙コーティング方法又はスクリーン印刷方法における有機バインダーマトリックス中に存在することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記コーティングは、前記グリーンペーパーが焼結された後に前記ペーパーウェブに塗布されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
5. 前記コーティングは、複数のプライの形態を取り、前記異なるプライは、異なる粒径及び／若しくは異なる層厚さを有し、且つ／又は前記燃料電池内の触媒層（ＣＬ）若しくはバイポーラプレート（ＢＰＰ）に面する前記グリーンペーパーの側に部分的に及び／若しくは構造化された方式で塗布されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記コーティングの前記塗布前に、少なくとも１つのさらなるペーパーウェブが形成され、前記少なくとも１つのさらなるペーパーウェブは、濡れたままの状態で前記第１のペーパーウェブと組み合わされ、且つそれに固く接合されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記第１のペーパーウェブ及び／又はそれぞれのさらなるペーパーウェブは、円網抄紙機内及び／又は製紙原料が円筒形スクリーン上に噴射されるショートフォーマー内で製造されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１のペーパーウェブは、前記第２のペーパーウェブよりも高い密度を有し、前記第１のペーパーウェブは、例えば、３ｇ／ｃｍ^３～１０ｇ／ｃｍ^３の密度を有し、及び前記第２のペーパーウェブは、１ｇ／ｃｍ^３～５ｇ／ｃｍ^３の密度を有することを特徴とする、請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記第１のペーパーウェブは、前記第２のペーパーウェブよりも微細な紙繊維スラリーによって形成されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記グリーンペーパーから製造された前記ガス拡散層（ＧＤＬ）中の前記第１のペーパーウェブは、触媒金属、好ましくは白金でコーティングされた膜（ＣＬ）のための拡散層を形成し、及び前記第２のペーパーウェブは、前記グリーンペーパーから製造された前記ガス拡散層（ＧＤＬ）中において、流動場を有する分配層を形成することを特徴とする、請求項６～９のいずれか一項に記載の方法。
11. 透かしは、少なくとも１つのペーパーウェブ中に作られることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記透かしは、前記ペーパーの厚さが変化するが、前記ペーパーの密度が変化しない真の透かしであること、及び／又は前記透かしは、前記ペーパーの厚さが減少するが、同時に前記ペーパーの密度が増加する疑似透かしであることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１のペーパーウェブ及び第２のペーパーウェブは、それぞれ透かしを有し、前記第１のペーパーウェブ及び前記第２のペーパーウェブの透かし構造は、同一ではないが、面内及び材料の厚さ方向において正確な鏡面対称性を有することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の方法。
14. ガス／電力／反応物の分配のために、対応して多孔質の伝導性材料を必要とするプロトン交換膜燃料電池（ＰＥＭＦＣ）、プロトン交換膜電解槽セル（ＰＥＭＥＣ）、電解槽セル又は任意の他の電力変換技術における、請求項１～１３のいずれか一項に記載のグリーンペーパーから製造されたガス拡散層（ＧＤＬ）の使用。