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氣體擴散電極有哪些技術(shù)特征?

更新時間:2022-03-04      點擊次數(shù):1063
  氣體擴散電極是一種特制的多孔膜電極,由于大量氣體可以到達電極內(nèi)部,且與電極外面的整體溶液(電解質(zhì))相連通,可以組成一種三相(固、液、氣)膜電極。
 
  氣體擴散電極的技術(shù)特征:
 
  技術(shù)特征:
 
  1.一種氣體擴散電極,在多孔碳電極基材的至少單面具有微多孔層,所述多孔碳電極基材是利用樹脂碳化物粘結(jié)碳短纖維而成的,所述多孔碳電極基材的堆積密度為0.20~0.40g/cm3,所述多孔碳電極基材的單位面積質(zhì)量之比為0.3~0.65,在從所述多孔碳電極基材的較接近一側(cè)表面的具有50%填充率的面到較接近另一側(cè)表面的具有50%填充率的面的區(qū)間,將所述多孔碳電極基材在面垂直方向三等分而得到的層在接近一側(cè)表面的層和接近另一側(cè)表面的層中層的填充率不同以0.15MPa加壓時的所述微多孔層的厚度為28~45μm,以2MPa加壓時的所述微多孔層的厚度為25~35μm,單位面積質(zhì)量之比=(A-B)/B,其中,A=多孔碳電極基材的單位面積質(zhì)量(g/m2),B=多孔碳電極基材中的碳短纖維的單位面積質(zhì)量(g/m2),50%填充率:從多孔碳電極基材的一側(cè)表面向另一側(cè)表面每一定長度測定面的填充率,接著求出得到的面的填充率的平均值,然后進一步取所得到的平均值的50%而得到的值;層的填充率:使用形成層的面的填充率而得到的平均值。
 
  2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體擴散電極,其中,將微多孔層和厚度25μm的高分子電解質(zhì)膜重疊,一邊加壓至5MPa一邊施加2V的電壓而測定厚度方向的短路電流密度時,90%以上的測定點的短路電流密度為11mA/cm2以下。
 
  3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體擴散電極,其中,如果將所述通過三等分而得到的層的接近一側(cè)表面且層的填充率較大的層設(shè)為層X,將接近另一側(cè)表面且層的填充率小于層X的層設(shè)為層Y,將位于層X與層Y之間的層設(shè)為層Z,則層的填充率按層X、層Y、層Z的順序依次變小。
 
  4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的氣體擴散電極,其中,所述微多孔層至少具有與多孔碳電極基材相接的1微多孔層、和2微多孔層,1微多孔層含有結(jié)構(gòu)指數(shù)為3.0以上的炭黑,2微多孔層含有結(jié)構(gòu)指數(shù)小于3.0的炭黑。
 
  5.一種氣體擴散電極的制造方法,是權(quán)利要求1~4中任一項所述的氣體擴散電極的制造方法,依次具有如下工序:壓縮工序,對前體纖維片進行加壓處理;碳化工序,通過對經(jīng)加壓處理的前體纖維片進行加熱處理,將樹脂轉(zhuǎn)化為樹脂碳化物而得到多孔碳電極基材;微多孔層形成工序,在多孔碳電極基材的一個面形成微多孔層;使所述壓縮工序中的加壓處理后的前體纖維片的碳短纖維密度為0.14~0.2g/cm3。
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