[实用新型]低压低湿燃料电池气体扩散层和燃料电池

权利要求书

1.一种低压低湿燃料电池气体扩散层，其特征在于，所述气体扩散层包括：

导电多孔基材层，包括碳纤维基材子层、抗压强度子层以及均匀分布的导电粒子，所述抗压强度子层和所述导电粒子覆盖在所述碳纤维基材子层的表面；

疏水低湿适应层，至少形成在所述导电多孔基材层的表面，在0-70％的低湿度运行环境下，所述疏水低湿适应层能够锁住一部分水分使燃料电池的质子交换膜保持湿润；

微孔低压适应层，包括形成在所述疏水低湿适应层一侧、均匀分布的多孔材料，所述微孔低压适应层具有疏水性，在0-75kPa的低压运行环境下，所述微孔低压适应层的孔隙能够保证燃料透过所述气体扩散层，并到达所述燃料电池的质子交换膜以参与反应；

所述导电多孔基材层、所述疏水低湿适应层、所述微孔低压适应层接合紧密。

2.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，所述疏水低湿适应层是利用疏水剂浸渍所述导电多孔基材层而形成；

其中，所述疏水低湿适应层是通过调整所述疏水剂浸渍所述导电多孔基材层的上料量而得到的；

其中，所述微孔低压适应层是通过调整其平均孔径、所述多孔材料的加入量以及其在所述低压低湿燃料电池气体扩散层中的质量占比而得到的。

3.根据权利要求2所述的气体扩散层，其特征在于，所述疏水剂包括聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚硅氮烷树脂中的一种；

所述多孔材料是导电的多孔材料；所述多孔材料包括碳黑、乙炔黑、科琴黑、SUPER P、碳纳米管、石墨烯中的一种。

4.根据权利要求2所述的气体扩散层，其特征在于，

所述导电多孔基材层是将第一混合物浆料涂覆在所述碳纤维基材而形成；

所述微孔低压适应层是将第二混合物浆料涂覆在所述疏水低湿适应层一侧而形成。

5.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，

所述抗压强度子层覆盖在所述碳纤维基材子层的表面；所述导电粒子均匀分布在所述抗压强度子层。

6.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，

所述气体扩散层的厚度是140-250μm；所述气体扩散层的拉伸强度是7-20MPa；所述气体扩散层的体电阻是3-10mΩ·cm²；所述气体扩散层的孔隙率是45％以上；所述气体扩散层的接触角是100-160°。

7.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，碳纤维基材的厚度是250μm以下；所述微孔低压适应层的厚度是10-100μm；所述气体扩散层的面积重量是30-80g/m²；

所述碳纤维基材包括碳纤维纸、碳纤维布、碳纤维毡中的一种。

8.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，所述导电粒子包括碳粉末、碳黑粉末、乙炔黑粉末、科琴黑粉末、SUPER P粉末、碳纳米管粉末、石墨烯粉末中的一种。

9.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括如权利要求1-8任一项所述的气体扩散层。