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气体扩散电极有哪些技术特征?

发布时间:2022-03-04      点击次数:75
  气体扩散电极是一种特制的多孔膜电极,由于大量气体可以到达电极内部,且与电极外面的整体溶液(电解质)相连通,可以组成一种三相(固、液、气)膜电极。
 
  气体扩散电极的技术特征:
 
  技术特征:
 
  1.一种气体扩散电极,在多孔碳电极基材的至少单面具有微多孔层,所述多孔碳电极基材是利用树脂碳化物粘结碳短纤维而成的,所述多孔碳电极基材的堆积密度为0.20~0.40g/cm3,所述多孔碳电极基材的单位面积质量之比为0.3~0.65,在从所述多孔碳电极基材的较接近一侧表面的具有50%填充率的面到较接近另一侧表面的具有50%填充率的面的区间,将所述多孔碳电极基材在面垂直方向三等分而得到的层在接近一侧表面的层和接近另一侧表面的层中层的填充率不同以0.15MPa加压时的所述微多孔层的厚度为28~45μm,以2MPa加压时的所述微多孔层的厚度为25~35μm,单位面积质量之比=(A-B)/B,其中,A=多孔碳电极基材的单位面积质量(g/m2),B=多孔碳电极基材中的碳短纤维的单位面积质量(g/m2),50%填充率:从多孔碳电极基材的一侧表面向另一侧表面每一定长度测定面的填充率,接着求出得到的面的填充率的平均值,然后进一步取所得到的平均值的50%而得到的值;层的填充率:使用形成层的面的填充率而得到的平均值。
 
  2.根据权利要求1所述的气体扩散电极,其中,将微多孔层和厚度25μm的高分子电解质膜重叠,一边加压至5MPa一边施加2V的电压而测定厚度方向的短路电流密度时,90%以上的测定点的短路电流密度为11mA/cm2以下。
 
  3.根据权利要求1或2所述的气体扩散电极,其中,如果将所述通过三等分而得到的层的接近一侧表面且层的填充率较大的层设为层X,将接近另一侧表面且层的填充率小于层X的层设为层Y,将位于层X与层Y之间的层设为层Z,则层的填充率按层X、层Y、层Z的顺序依次变小。
 
  4.根据权利要求1~3中任一项所述的气体扩散电极,其中,所述微多孔层至少具有与多孔碳电极基材相接的1微多孔层、和2微多孔层,1微多孔层含有结构指数为3.0以上的炭黑,2微多孔层含有结构指数小于3.0的炭黑。
 
  5.一种气体扩散电极的制造方法,是权利要求1~4中任一项所述的气体扩散电极的制造方法,依次具有如下工序:压缩工序,对前体纤维片进行加压处理;碳化工序,通过对经加压处理的前体纤维片进行加热处理,将树脂转化为树脂碳化物而得到多孔碳电极基材;微多孔层形成工序,在多孔碳电极基材的一个面形成微多孔层;使所述压缩工序中的加压处理后的前体纤维片的碳短纤维密度为0.14~0.2g/cm3。
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