[发明专利]燃料电池膜电极气体扩散层及其微孔层制备方法和应用

权利要求书

1.一种燃料电池膜电极气体扩散层的微孔层的制备方法，所述气体扩散层包括支撑层和微孔层；其特征在于，包括如下步骤：

将有机硅氧烷、活性单体、光引发剂、偶联剂和碳材料按照预定比例溶解于有机溶剂中，搅拌分散形成混合均匀的浆料；

在经过疏水处理过的所述支撑层的一侧涂覆所述浆料，直至碳材料的担载量为0.5-3.0mg/cm²，得到带浆料的支撑层；

将所述带浆料的支撑层放置在紫外固化箱中固化，在所述支撑层上形成微孔层；

所述有机硅氧烷为聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚硅氧烷中的一种；

所述聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚硅氧烷均为低聚物，其分子量为500-4000g/mol；

所述浆料包括如下组分：有机硅氧烷10wt%-40wt%，活性单体1wt%-2wt%，光引发剂0.1wt%-1wt%，偶联剂0.5wt%-2.5wt%，碳材料5wt%-20wt%，其余为溶剂；

所述将所述带浆料的支撑层放置在紫外固化箱中固化的固化条件为：温度为0-25℃，紫外波长为365-395nm，固化能量为1000-1600mJ/cm²，固化时间1-5min；

所述活性单体为丙烯酸丁酯、1, 6-己二醇二丙烯酸酯、甲氧基或乙氧基化的丙烯酸酯中的一种；

所述偶联剂为硅烷偶联剂，其通式为Y-Si-X₃，其中Y为乙烯基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、氨基；X为甲氧基、乙氧基、氯基；

所述碳材料为炭黑、乙炔黑、石墨、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种。

2.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极气体扩散层的微孔层的制备方法，其特征在于，所述光引发剂至少包括1-羟基环己基苯基甲酮，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，2-甲基-2-（4-吗啉基）-1-[4-（甲硫基）苯基]-1-丙酮，2-羟基-2-甲基-1-[4-（2-羟基乙氧基）苯基]-1-丙酮，二苯基三甲基苯甲酰氧化膦，4-二甲基氨基苯甲酸乙酯，三芳基硫鎓盐，二芳基碘鎓盐中的一种。

3.一种基于权利要求1或2所述的燃料电池膜电极气体扩散层的微孔层的制备方法所得到的气体扩散层。

4.一种基于权利要求3所述的气体扩散层制备燃料电池膜电极、作为燃料电池膜电极或作为燃料电池膜电极组成成分在燃料电池领域的应用。