[发明专利]一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层及制备方法

权利要求书

1.一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：

（1）先将聚苯硫醚树脂、聚全氟乙丙烯、十二烷基苯磺酸钠、石墨、炭黑，加入适量水中均匀分散，然后加入胶凝剂，搅拌均匀，再加热使水完全挥发，制得凝胶状固体材料；

（2）将步骤（1）制得的凝胶状固体材料与质量浓度为25%的聚四氟乙烯乳液、非离子表面活性剂、碳酸铵加入有机溶剂中，混合球磨，制得浆体状前驱体材料；

（3）先将步骤（2）制得的浆体状前驱体材料置于密封容器中，在250~300℃下热处理30~60min，然后加入导电炭黑进行机械搅拌10min，再与增塑剂混合，并通过湿法拉伸制备为薄膜，即为燃料电池气体扩散层。

2.根据权利要求1所述一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述胶凝剂为明胶、卡拉胶、黄原胶、海藻酸钠、魔芋粉、琼脂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述凝胶状固体材料中，聚苯硫醚树脂74~83重量份、聚全氟乙丙烯5~8重量份、十二烷基苯磺酸钠4~6重量份、石墨5~7重量份、炭黑2~3重量份、胶凝剂1~2重量份。

4.根据权利要求1所述一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述非离子表面活性剂为烷基葡糖苷、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述有机溶剂为甲苯、氯甲苯、氯苯、乙苯、苯酚、环己酮、吡啶中的一种。

6.根据权利要求1所述一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述浆体状前驱体材料中，凝胶状固体材料22~32重量份、质量浓度为25%的聚四氟乙烯乳液6~10重量份、非离子表面活性剂1~2重量份、碳酸铵3~5重量份、有机溶剂51~68重量份。

7.根据权利要求1所述一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述球磨的转速为280~320r/min，时间为12~18h，球磨后的颗粒粒度为10~20μm。

8.根据权利要求1所述一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述增塑剂为环己烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯中的至少一种。

9.根据权利要求1所述一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述原料配比为，浆体状前驱体材料86~93重量份、导电炭黑3~6重量份、增塑剂4~8重量份。

10.权利要求1~9任一项所述方法制备得到的一种有机-无机复合燃料电池气体扩散层。