專利名稱：氣體擴(kuò)散基底的制作方法
氣體擴(kuò)散基底本發(fā)明涉及一種氣體擴(kuò)散基底，特別是用于燃料電池例如磷酸燃料電池(PAFC) 中的氣體擴(kuò)散基底。本發(fā)明另外涉及一種制造這樣的氣體擴(kuò)散基底的方法。燃料電池是一種電化學(xué)電池，其包含被電解質(zhì)隔開的兩個電極。將燃料例如氫氣， 醇(例如甲醇或者乙醇)，或者甲酸供給到陽極，將氧化劑例如氧氣或者空氣或者其他氧化劑例如過氧化氫供給到陰極。在該電極處發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，并且將燃料和氧化劑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能和熱。使用電催化劑來促進(jìn)燃料在陽極的電化學(xué)氧化和氧化劑在陰極的電化學(xué)還原。燃料電池通常根據(jù)所用電解質(zhì)的性質(zhì)分類。在PAFC中，電池是由包含在惰性基質(zhì)薄層中的磷酸電解質(zhì)制成，該基質(zhì)薄層夾在陽極和陰極電極之間。在質(zhì)子交換膜燃料電池 (PEMFC)中，電解質(zhì)層典型的是位于電極層之間的一種薄質(zhì)子傳導(dǎo)性聚合物。這些電池的任何一種能夠用純的氫氣燃料，或者用通過烴燃料重整而形成的更稀的含氫燃料混合物來運(yùn)行，或者特別是在PEMFC的情況中，可以直接用烴燃料例如甲醇或者乙醇來運(yùn)行。PAFC和PEMFC的電極通常包含氣體多孔性、導(dǎo)電的和化學(xué)惰性氣體擴(kuò)散基底 (GDS)和電催化劑層，該電催化劑層包含電催化劑，其面向電解質(zhì)或者膜并且與之接觸。該基底為電催化劑層提供了機(jī)械支撐，并且允許反應(yīng)物氫氣和氧氣物質(zhì)從總體流動的流體中擴(kuò)散到電催化劑層中的反應(yīng)位置。該基底還能夠?qū)⒃陔姶呋瘎又行纬傻漠a(chǎn)物水有效的除去到總體流動的流體中，并且提供轉(zhuǎn)移通過電池的熱和電子。任何⑶S的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計高度依賴于燃料電池的類型和它打算運(yùn)行的條件。但是，在今天的PAFC和PEMFC中所用的大部分基底的基本構(gòu)造是基于樹脂結(jié)合的碳纖維紙基底工藝。如W02008/051280A2所述，用于生產(chǎn)這些基底的基本方法典型的包括(i)通過濕鋪法例如造紙方法來形成碳纖維的非織造網(wǎng)，(ii)用熱固性酚類樹脂浸漬該網(wǎng)，(iii)在足以固化所述樹脂的溫度加壓一層或多層所述的網(wǎng)，(iv)在至高大約1000°C溫度的惰性氣氛中熱處理來碳化該樹脂，和(ν)在2000-300(TC溫度的惰性氣氛中熱處理來部分的石墨化所述碳，來提高導(dǎo)電和導(dǎo)熱性以及耐腐蝕性。這種構(gòu)造的氣體擴(kuò)散基底已經(jīng)由市售的基底開發(fā)商進(jìn)行了開發(fā)，并且已經(jīng)用作 PAFC發(fā)電設(shè)備制造中的關(guān)鍵部件。在這些實際的燃料電池系統(tǒng)中，將一系列的基礎(chǔ)電池 (包含陽極、電解質(zhì)和陰極)與隔離器板(反應(yīng)物氣體和產(chǎn)物流過該板)一起組裝到一起， 來形成堆疊的電池，其能夠獲得適當(dāng)?shù)亩褩ｋ妷?，電流和因此的功率輸出。如“Handbook of Fuel Cells，第 4 卷第 2 部分第 59 章，797-810,2003 年出版，John Wiley and Sons Ltd, ISBN :0-471-49926-9"中所述，從二十世紀(jì)九十年代早期開始，將由Toray Industries Inc.所生產(chǎn)的類型的基底(如US4851304中所公開的)用于由United Technologies Corporation(UTC)所生產(chǎn)的200kW PC-25 PAFC發(fā)電設(shè)備中。在US4851304中，公開了將多孔電極基底用于燃料電池，其包含在基本上二維平面中以無規(guī)方向分散的短碳纖維和用于互連結(jié)合該纖維的碳化樹脂。該碳纖維的直徑是4-9 μ m,長度是3-20mm，并且碳化樹脂的含量是整個基底的35-60重量％。在由The Tokyo Electric Power Company Inc.所出版的用于評價許多 PAFC 發(fā)電設(shè)備的報告中(Journal of Power Sources，第49卷，1994，第77-102頁)，他們指出需要幾種電池改進(jìn)來進(jìn)一步提高這些類型的燃料電池發(fā)電設(shè)備的商業(yè)可行性。導(dǎo)熱性被認(rèn)為是⑶S的一個重要特性，并且這里需要以盡可能高的效率除去電極反應(yīng)中所產(chǎn)生的熱。除熱效率越高，在堆棧組件中所用的冷卻板的數(shù)目越少和該堆棧的高度和成本越低。用于生產(chǎn)非織造碳纖維網(wǎng)的典型的碳纖維是基于熱處理的聚丙烯腈，并且稱作 PAN基碳纖維。US74294^B2公開了由長纖維PAN所制造的基底具有1. 2 ff/m. K的熱導(dǎo)率。熱導(dǎo)率可以如下來提高使用浙青基碳纖維而非PAN基碳纖維，或者使用短磨纖維 (0. 25mm-0. 50mm)，或者提高基底制造方法中的最終熱處理溫度。數(shù)據(jù)表明當(dāng)使用短磨的和浙青基的碳纖維時，并且熱處理達(dá)到3000°C時，所獲得的熱導(dǎo)率是大約4. 4ff/m. K。相同的材料在2100°C的較低溫度熱處理時，僅僅具有大約1. 75 ff/m. K的熱導(dǎo)率，該熱導(dǎo)率遠(yuǎn)降低了 2. 5 倍。所以本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種氣體擴(kuò)散基底，特別是適用于磷酸燃料電池的氣體擴(kuò)散基底，其具有比現(xiàn)有技術(shù)的基底提高的熱導(dǎo)率。具體的，本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種氣體擴(kuò)散基底，當(dāng)在比現(xiàn)有技術(shù)的材料所要求的更低的溫度進(jìn)行熱處理時，所述基底在1000 kPa的壓力時具有3 ff/m. k的最小穿過平面的熱導(dǎo)率，優(yōu)選在1000 kPa的壓力時具有4 ff/m. k的最小穿過平面的熱導(dǎo)率。因此，本發(fā)明的第一方面提供一種氣體擴(kuò)散基底，其包含非織造纖維網(wǎng)、導(dǎo)熱材料和碳質(zhì)殘留物，其中將該導(dǎo)熱材料和碳質(zhì)殘留物植入到該非織造纖維網(wǎng)中，和其中該導(dǎo)熱材料的最大維度是1-100 μ m，和該氣體擴(kuò)散基底的孔隙率小于80%，合適的小于75%。對于基本球形的材料來說，該“最大維度”將是該球體的直徑。對于非球形的材料來說，該“最大維度”是最長的軸的尺寸。合適的，該導(dǎo)熱顆粒的最大維度是6-100 μ m，和優(yōu)選10-100 μ m。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解該導(dǎo)熱材料的最大維度可以覆蓋一定范圍的維度。 處于本發(fā)明范圍內(nèi)的是該氣體擴(kuò)散基底中至少50%，合適的是至少70%和優(yōu)選至少90%的導(dǎo)熱材料的最大維度是1-100 μ m。用術(shù)語“導(dǎo)熱材料”表示這樣的材料，如果該材料的物理性質(zhì)是各向異性的，則至少在一個方面上該材料具有高的固有熱導(dǎo)率，并且其能夠浸漬到非織造網(wǎng)中來在最終基底中產(chǎn)生良好有效的熱導(dǎo)率。這樣的導(dǎo)熱材料的例子包括
(i)顆粒，例如石墨(天然的或者合成的)，例如來自Branwell Graphite Ltd的V-SGA5 或者來自 Timcal Graphite & Carbon 的 Timrex SFG6。合適的，該顆粒的 d90 是6-100 μ m 和優(yōu)選是10-100 μ m。d90測量表示90%的顆粒的直徑小于d90值；例如6 μ m的d90表示 90%的顆粒的直徑小于6 μ m。(ii)纖維狀或者管狀材料，例如納米纖維和納米管，例如來自Pyrograf Products Inc.的Pyrograf III 碳纖維或者來自Showa Denko K. K.的VGCF-H。合適的，該纖維狀或者管狀材料的最小長度是1 μ m，合適的是6 μ m和優(yōu)選是10 μ m,直徑是5nm-l μ m,優(yōu)選 50-500nm。(iii)圓盤形材料，例如納米石墨烯小片例如來自Angstron Materials LLC的 N008-100-05或者N006-010-00。合適的，該圓盤形材料沿著圓盤(χ/y-方向)的維度是 40μπι或者更低，和穿過該圓盤(ζ-方向)的厚度是IOOnm或者更低。(iv)任何其他形式的導(dǎo)熱碳，例如炭黑及其任何的熱處理形式，超富勒烯，浙青基碳泡沫等等。最合適的，該導(dǎo)熱材料是顆粒，優(yōu)選石墨(天然的或者合成的)。在一方面，還優(yōu)選的是該導(dǎo)熱顆粒也是導(dǎo)電性的。該氣體擴(kuò)散基底中的碳質(zhì)殘留物是通過在合適的非氧化性氣氛例如氮氣或者二氧化碳或者其他惰性氣體中，在600-1000°C的溫度熱處理可碳化粘合劑來獲得的。該可碳化粘合劑例如是酚類樹脂粘合劑或者浙青基樹脂或者其他高產(chǎn)量的可碳化樹脂例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。合適的粘合劑的例子包括來自Borden Chemical Inc.的SC-1008 ；來自Dowell Trading Co. Ltd的酚醛樹脂和甲階酚醛樹脂。在最終的基底中，該粘合劑已經(jīng)碳化，因此該基底包含了可碳化粘合劑的碳質(zhì)殘留物。導(dǎo)熱材料碳質(zhì)殘留物的比率是1 :99-75 :25，合適的是5 :95_60 :40，優(yōu)選10 90-30 :70ο該導(dǎo)熱材料和碳質(zhì)殘留物在基底中的合計存在重量是5-700%，合適的是15-150% 和優(yōu)選30-90%，相對于非織造纖維網(wǎng)的重量。用于制備基底的非織造纖維網(wǎng)合適的包含碳纖維(例如源自于聚丙烯腈(PAN)纖維的這些(例如來自SGL Group的SIGRAFIL C類，來自Toho Tenax的Tenax類(例如140， 143禾Π 150))，浙青纖維(例如Thornel Continuous浙青基碳纖維和Thermalgraph 纖維，二者均來自于Cytec Industries Inc.)，人造纖維或者源自于任何其他聚合物前體的纖維)，活性炭纖維(例如來自于Taiwan Carbon Technology Co. Ltd的KOTHmex ACF和來自于Kynol Europa GmbH的ACF1603-15和1603-20)，碳納米纖維，浙青基泡沫纖維或者其一種或多種的混合物。合適的，該非織造纖維網(wǎng)包含碳纖維或者碳納米纖維。用于制備非織造纖維網(wǎng)的纖維合適的直徑是5nm-12 μ m;如果該纖維是納米纖維，則合適的直徑是5nm-l μ m,優(yōu)選50-500nm ；對于全部的其他纖維來說，合適的直徑是 1 μ m-12 μ m, 5 μ m_9 μ m。用于制備非織造纖維網(wǎng)的纖維的纖維長度將取決于所用的纖維的類型。對于納米纖維來說，該長度合適的是IOnm-IO μ m,優(yōu)選IOOnm-IOOOnm ；對于全部的其他類型的纖維來說，該長度合適的是2mm-100mm，更合適的是3mm-50mm，更合適的是3mm-25mm，優(yōu)選 6mm-18mm和最優(yōu)選6mm-12mm。兩種或多種不同長度或者類型的纖維可以用于相同的網(wǎng)中。該非織造纖維網(wǎng)合適的重量是10-500gsm，合適的是50_100gsm，優(yōu)選70_85gsm。 在用可碳化粘合劑浸漬之前，將該非織造纖維網(wǎng)用聚合物粘合劑或者其他熱可降解的粘合劑保持在一起。合適的粘合劑的例子包括聚乙烯醇(PVA)纖維例如Unitika Kasei Ltd 的Mewlon SML和Kuraray Co. Ltd.的Fibribond VPB107-1 ；聚酯含水分散體例如來自于 Eastman Chemical Company的WD-30水可分散聚合物(30%固體)；苯乙烯/丙烯酸水基體系例如來自于BASF的Acronal S605，500D或者205D ；或者聚乙烯吡咯烷酮水溶液例如來自International Speciality Products(ISP)的K-15。在基底制備過程中將聚合物粘合劑從非織造纖維網(wǎng)中除去，因此其不存在于最終的產(chǎn)品中。該非織造纖維網(wǎng)可以作為包含上述纖維的預(yù)成形的墊子來獲得。這樣的預(yù)成形的墊子的例子包括來自Technical Fiber Products Ltd 的 Optimat 系列產(chǎn)品或者來自 Hollingsworth 禾口 Vose 的 AFN Advanced Fiber Nonwovens系列產(chǎn)品。可選擇的，可以采用單纖維來源，并且通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)來制備非織造纖維網(wǎng)。這樣的技術(shù)包括方法例如濕鋪造紙方法，水刺或者干沉積方法。本發(fā)明的氣體擴(kuò)散基底可以基本是各向同性的或者各向異性的，但是合適的它是基本各向同性的。我們用“基本各向同性”表示在非織造纖維網(wǎng)的χ-y方向上，強(qiáng)度和表面電阻率性能彼此處于15%內(nèi)，優(yōu)選10%內(nèi)的平衡中；各向異性結(jié)構(gòu)導(dǎo)致材料中，在χ-y方向上的拉伸強(qiáng)度性能高到500 :1(MD :CD)和表面電阻率高到100 :1(MD :CD) (MD=機(jī)器方向， CD=橫向，并且垂直于機(jī)器方向)。用于測量拉伸強(qiáng)度和表面電阻率的技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的拉伸強(qiáng)度可以使用測試ASTM D638或者IS0527來測量；表面電阻率可以使用測試ASTM D257-99來測量。本發(fā)明的氣體擴(kuò)散基底可以作為電極，用于任何需要氣體擴(kuò)散基底的電化學(xué)裝置中。因此，本發(fā)明的另一方面提供了一種氣體擴(kuò)散電極，其包含本發(fā)明的氣體擴(kuò)散基底和施用到該氣體擴(kuò)散基底上的電催化劑。在混入到氣體擴(kuò)散電極中之前，該氣體擴(kuò)散基底可以進(jìn)行另外的處理，來使得它更可潤濕(親水)或者更防水(疏水)。任何處理的性質(zhì)將取決于燃料電池的類型和將使用的運(yùn)行條件。該基底可以經(jīng)由從液體懸浮液的浸漬，通過混入材料例如無定形炭黑而制成更可潤濕的，或者可以如下來制成更疏水的用聚合物例如聚四氟乙烯(PTFE)或者聚氟乙烯丙烯(FEP)的膠體懸浮液浸漬基底的孔結(jié)構(gòu)，隨后干燥和加熱到該聚合物的軟化點以上。對于一些應(yīng)用例如PEMFC來說，在電催化劑層沉積之前，也可以施用通常稱作微多孔或者基層的另外的含碳層。本發(fā)明的基底還適于這樣的電池，在這里催化劑層沉積在膜或者其他分隔物上，其將陽極和陰極電極電隔離開，并且充當(dāng)了電解質(zhì)。合適的電催化劑選自
(i)鉬族金屬(鉬，鈀，銠，釕，銥和鋨)，
(ii)金和銀，
(iii)基礎(chǔ)金屬，
或者一種或多種這些金屬或者它們的氧化物的合金或者混合物。該金屬，金屬的合金或者混合物可以是無載體的或者負(fù)載在合適的載體上，例如微粒碳。最適于任何給定的電化學(xué)裝置的電催化劑將是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。本發(fā)明的電極可以直接用于燃料電池例如磷酸燃料電池中，其中該電解質(zhì)是處于載體基質(zhì)例如碳化硅中的液體磷酸?？蛇x擇的，本發(fā)明的基底或者電極可以混入到膜電極組件中，用于質(zhì)子交換膜燃料電池中。因此，本發(fā)明的另一方面提供一種膜電極組件，其包含本發(fā)明的基底和涂覆催化劑的質(zhì)子交換膜，其中該基底鄰近膜上的催化劑覆層。在本發(fā)明的一個可選擇的方面，這里提供了一種膜電極組件，其包含本發(fā)明的電極和質(zhì)子交換膜，其中該電極上的催化劑層鄰近該膜。本發(fā)明的基底，電極和膜電極組件能夠用于其中的電化學(xué)裝置包括燃料電池，特別是磷酸和質(zhì)子交換膜燃料電池。因此，本發(fā)明的另一方面提供一種燃料電池，其包含本發(fā)明的基底，電極或者膜電極組件。在一種優(yōu)選的實施方案中，該燃料電池是磷酸燃料電池， 其包含本發(fā)明的基底或者電極。在第二實施方案中，該燃料電池是質(zhì)子交換膜燃料電池，其包含本發(fā)明的基底，電極或者膜電極組件。本發(fā)明仍然的另一方面提供了一種制備本發(fā)明的氣體擴(kuò)散基底的方法，所述的方法包含步驟
(i)用導(dǎo)熱材料和可碳化粘合劑的混合物浸漬非織造纖維網(wǎng)，來產(chǎn)生浸漬的網(wǎng)；
(ii)在100-250°C的溫度固化該非織造纖維網(wǎng)中的可碳化粘合劑；
(iii)在600-1000°C，合適的是700-900°C和優(yōu)選大約800°C對該浸漬的網(wǎng)進(jìn)行第一熱處理步驟來碳化該可碳化粘合劑，留下碳質(zhì)殘留物；和
(iv)在1800-3000°C，合適的是1800-250(TC，和優(yōu)選大約2000-230(TC進(jìn)行第二熱處理步驟來提供氣體擴(kuò)散基底。上述溫度是近似的溫度，并且所給出的這些溫度的士 50°C的溫度也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。步驟(ii)所需的溫度將取決于所用的具體的可碳化粘合劑。步驟(i)的浸漬方法可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何技術(shù)來進(jìn)行，例如水平
或者垂直浸漬。任選的，在第一熱處理步驟(步驟(iii))之前，將兩種或者多種浸漬的非織造纖維網(wǎng)在150°C -160°C和一定范圍的壓力下，加壓來進(jìn)行交叉層疊或者非交叉層疊的層合， 來產(chǎn)生0. 05mm-10mm，合適的0. IOmm-O. 80mm和優(yōu)選0. 20mm_0. 65mm的總厚度。該層合體然后進(jìn)行上述的熱處理步驟(iii)和(iv)。本發(fā)明現(xiàn)在將通過實施例來進(jìn)一步描述，其是示例性的，而非限制本發(fā)明。實施例1
將各向同性碳纖維網(wǎng)(83gsm，并且用10%的聚乙烯醇粘合劑(Mewlon SML)結(jié)合)用酚類樹脂(Borden SC-1008)和石墨顆粒(VSGA5 99.9 ；d90是13μπι)浸漬，來產(chǎn)生201gsm 的合計重量(包括6%的揮發(fā)性部分)，其沈％的另外重量是石墨顆粒。在150-160°C和合適的壓力將兩個非交叉層疊的片壓到一起來產(chǎn)生0. 60-0. 65mm的層合體厚度后，將該層合體在900°C，隨后在2500°C以特定的升溫速率/冷卻模式進(jìn)行熱處理，同時在熱處理過程中處于加壓下(壓力0.221 kg/cm2)。在一定的壓縮范圍內(nèi)測量了使用兩個電極構(gòu)造的穿過平面的電阻，和穿過平面的熱導(dǎo)率(使用NETZSCH型號LFA447 NanoFlash擴(kuò)散率設(shè)備)，并且結(jié)果在下表1(電阻)和表2 (熱導(dǎo)率)中給出。該基底的孔隙率是使用汞孔隙測量法測量的，并且發(fā)現(xiàn)是大約70%。對比例1
將各向同性碳纖維網(wǎng)(83gsm，并且用10%的聚乙烯醇粘合劑(Mewlon SML)結(jié)合)用酚類樹脂(Borden SC-1008)浸漬，來產(chǎn)生201gsm的重量(包括6%的揮發(fā)性部分)。在 150-160°C和合適的壓力將兩個非交叉層疊的片壓到一起來產(chǎn)生0. 60-0. 65mm的層合體厚度之后，將該層合體在900°C，隨后在以特定的升溫速率/冷卻模式進(jìn)行熱處理，同時在熱處理過程中處于加壓下(壓力0.221 kg/cm2)。在一定的壓縮范圍內(nèi)測量了穿過平面的電阻和穿過平面的熱導(dǎo)率，并且結(jié)果在下表1(電阻)和表2 (熱導(dǎo)率)中給出。該基底的孔隙率是使用汞孔隙測量法測量的，并且發(fā)現(xiàn)是大約70. 5%。表1:穿過平面的電阻
權(quán)利要求
1.一種氣體擴(kuò)散基底，其包含非織造纖維網(wǎng)、導(dǎo)熱材料和碳質(zhì)殘留物，其中將該導(dǎo)熱材料和碳質(zhì)殘留物植入到該非織造纖維網(wǎng)中，和其中該導(dǎo)熱材料的最大維度是1-100 μ m，和該氣體擴(kuò)散基底的孔隙率小于80%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體擴(kuò)散基底，其中該導(dǎo)熱材料是d90為6-100μ m的顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的氣體擴(kuò)散基底，其中該顆粒是石墨(天然的或者合成的)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體擴(kuò)散基底，其中該導(dǎo)熱材料選自纖維狀或者管狀材料；圓盤形材料；或者任何其他形式的導(dǎo)熱碳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一的氣體擴(kuò)散基底，其中該碳質(zhì)殘留物獲自可碳化粘合劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的氣體擴(kuò)散基底，其中該可碳化粘合劑包含酚類粘合劑、浙青基樹脂或者其他高產(chǎn)量的可碳化樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一的氣體擴(kuò)散基底，其中導(dǎo)熱材料碳質(zhì)殘留物的比率是1 99-75 :25ο
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一的氣體擴(kuò)散基底，其中相對于非織造纖維網(wǎng)的重量，該導(dǎo)熱材料和碳質(zhì)殘留物在基底中的合計存在重量是5-700%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一的氣體擴(kuò)散基底，其中該基底在IOOOkI3a壓力時的穿過平面的熱導(dǎo)率是至少3W/m. k。
10.一種制備權(quán)利要求1-9任一所要求的氣體擴(kuò)散基底的方法，所述的方法包括步驟(i)用導(dǎo)熱材料和可碳化粘合劑的混合物浸漬非織造纖維網(wǎng)，來得到浸漬的網(wǎng)；( )在100-250°C的溫度固化該非織造纖維網(wǎng)中的可碳化粘合劑；(iii)在600-1000°C對該浸漬的網(wǎng)進(jìn)行第一熱處理步驟來碳化該可碳化粘合劑，留下碳質(zhì)殘留物；和(iv)在1800-300(TC進(jìn)行第二熱處理步驟來提供氣體擴(kuò)散基底。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中在步驟(iii)之前，層合兩種或者多種浸漬的非織造纖維網(wǎng)。
12.—種氣體擴(kuò)散電極，其包含權(quán)利要求1-9任一所要求的氣體擴(kuò)散基底和施用到該氣體擴(kuò)散基底上的電催化劑。
13.一種膜電極組件，其包含權(quán)利要求1-9任一所要求的基底和涂覆催化劑的質(zhì)子交換膜。
14.一種膜電極組件，其包含權(quán)利要求12所要求的電極，和質(zhì)子交換膜。
15.一種燃料電池，其包含權(quán)利要求1-9任一所要求的基底，權(quán)利要求12所要求的電極，或者權(quán)利要求13和14任一所要求的膜電極組件。
16.一種磷酸燃料電池，其包含權(quán)利要求1-9任一所要求的基底或者權(quán)利要求12所要求的電極。
全文摘要
公開了一種氣體擴(kuò)散基底，其包含非織造纖維網(wǎng)、導(dǎo)熱材料和碳質(zhì)殘留物，其中將該導(dǎo)熱材料和碳質(zhì)殘留物植入到該非織造纖維網(wǎng)中，和其中該導(dǎo)熱材料的最大維度是1-100μm，和該氣體擴(kuò)散基底的孔隙率小于80%。該基底具體用于磷酸燃料電池中。
文檔編號H01M8/08GK102318110SQ201080007345
公開日2012年1月11日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者B. 沙曼 J., 耶施克 M. 申請人:技術(shù)纖維產(chǎn)品有限公司, 約翰遜馬西有限公司