用于阴离子交换膜电解的气体扩散层及其制造方法与流程

相关申请的交叉引用本申请要求于2021年11月30日向韩国知识产权局提交的第10-2021-0169323号韩国专利申请的权益，该申请的公开内容通过引用整体并入本文。本发明涉及一种用于阴离子交换膜电解的气体扩散层及其制造方法。

背景技术：

1、气体扩散层(gdl)作为将燃料电池(fc)和电解(ec)的反应物传输到电极并同时释放产物的通道，同时也是起到散热、电极支撑等作用的关键部件。

2、大部分商用gdl适用于聚合物电解质膜燃料电池(pemfc)，其结构是将含有疏水性聚合物的微孔层(mpl)涂覆在多孔碳纸上。此时，在燃料电池中，可能会发生在阴极产生的水堵塞气体扩散层孔隙的现象(水淹)，所以要求气体扩散层具有疏水性。因此，燃料电池的气体扩散层使用ptfe和粘合剂作为聚合物来赋予疏水性。

3、但是，在阴离子交换膜电解的情况下，需要电解质平稳移动，因此与燃料电池不同，疏水性气体扩散层并不适用。换句话说，在传质方面，需要改善与电解质的润湿性。为此，气体扩散层的亲水性越高越有利。此外，由于使用高浓度的koh水溶液作为电解质，因此优选气体扩散层具有高耐碱性。

4、因此，需要开发一种可用于阴离子交换膜电解的亲水且耐碱性高的气体扩散层。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的目的在于提供一种用于阴离子交换膜电解的气体扩散层及其制造方法。

3、具体而言，本发明的目的在于提供一种具有亲水性和耐碱性，并且还保持高孔隙率和低电阻的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层及其制造方法。

4、技术方案

5、根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于阴离子交换膜电解的气体扩散层，包括：多孔载体；以及沉积在所述多孔载体的全部或部分表面上的聚合物薄膜，其中所述聚合物薄膜包括选自胺基、羟基、酯基、酸酐基、羧基、环氧基和吡啶基中的至少一种官能团。

6、根据本发明的另一个实施方式，提供了用于阴离子交换膜电解的气体扩散层的制造方法，该方法包括：制备多孔载体(步骤1)；以及利用引发化学气相沉积(icvd)形成沉积在多孔载体的全部或部分表面上的聚合物薄膜(步骤2)。

7、有益效果

8、根据本发明，可以提供亲水且具有耐碱性的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层。

9、另外，根据本发明，可以提供维持高孔隙率和低电阻的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层。

10、此外，根据本发明，还可以提供一种利用引发化学气相沉积法制造用于阴离子交换膜电解的气体扩散层的方法。

11、此外，根据本发明，由于气体扩散层采用引发化学气相沉积法制造，因此可以以非常薄的厚度对整个多孔载体进行有效的表面改性。

技术特征：

1.一种用于阴离子交换膜电解的气体扩散层，包括：

2.根据权利要求1所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层，进一步包括位于所述多孔载体与所述聚合物薄膜之间的含聚四氟乙烯的微孔层。

8.用于阴离子交换膜电解的气体扩散层的制造方法，该方法包括：

9.根据权利要求8所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层的制造方法，其特征在于：

10.根据权利要求8所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层的制造方法，其特征在于：

11.根据权利要求8所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层的制造方法，其特征在于：

12.根据权利要求8所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层的制造方法，其特征在于：

13.根据权利要求8所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层的制造方法，其特征在于：

14.根据权利要求8所述的用于阴离子交换膜电解的气体扩散层的制造方法，其特征在于：

技术总结本发明涉及一种用于阴离子交换膜电解的气体扩散层以及其制造方法，所述气体扩散层具有亲水性，并且具有耐碱性，同时保持高孔隙率和低电阻。技术研发人员：吴明锡,朴正训,金度兴,金义德,朴士琅,全孝镇,任城甲,柳珍受保护的技术使用者：韩华思路信（株）技术研发日：技术公布日：2024/7/18