[发明专利]一种促进燃料电池气体扩散层液相水排出的方法

摘要

本发明提出一种促进燃料电池气体扩散层液相水排出的方法，所述方法是先在极板导流槽内填充有机材料，接着在有机材料表面生长空心管状阵列，然后在阵列层间使用碳纤维进行填充，并进行疏水处理，形成疏水空心管状阵列直接连接金属极板导流槽的结构，实现燃料电池气体扩散层液相水的及时排出。本发明提供的方法，为气体扩散层提供了良好的液体流动通道，从而看有效抑制气体扩散层内部的水淹，同时可现气体扩散层中的气液分离，使燃料气的浓度得到保障，确保了气体扩散层乃至整个燃料电池的耐久性。

主权项

1.一种促进燃料电池气体扩散层液相水排出的方法，其特征在于，所述方法是先在极板导流槽内填充有机材料，接着在有机材料表面生长空心管状阵列，然后在阵列层间使用碳纤维进行填充，并进行疏水处理，形成疏水空心管状阵列直接连接金属极板导流槽的结构，实现燃料电池气体扩散层液相水的及时排出，具体方法如下：（1）先向燃料电池极板材料的矩形导流槽中注入酞菁金属配合物浆体，使浆体均匀分散在导流槽内，然后将极板非导流槽部分使用掩模板覆盖，接着置于真空炉中在保护气源下进行等离子体热处理，酞菁金属配合物高温分解后在导流槽内部形成多孔碳纳米管阵列，继而剥离掩模板，使用去离子水对导流槽冲洗后干燥，得到表面生长多孔碳纳米管阵列的极板导流槽；（2）先向表面生长多孔碳纳米管阵列的极板导流槽中注入波美度为20‑40°Bé水玻璃的水溶液，接着缓慢注入稀酸溶液，通过硅基凝胶固化反应，得到氧化硅填充导流槽的极板材料；（3）先将碳纤维前驱体与助剂混合后，接着在极板材料表层流延成膜，形成厚度为90‑100μm的多孔碳纤维层，然后向导流槽中注入氢氟酸刻蚀除去氧化硅填充物，利用去离子水清洗干净，继而注入水解的氟硅烷甲醇溶液中，在140℃下热处理3h进行疏水改性，制得基底复合疏水改性气体扩散层，实现有效促进燃料电池气体扩散层液相水排出的目的。