1.一种具有双级孔隙区域微孔层的气体扩散层,其特征在于,包括微孔层(3)和基底层(2),所述微孔层(3)附着于基底层(2)表面,所述微孔层(3)包括致密区(6)和大孔区(7),所述致密区(6)和大孔区(7)周期性间隔分布,所述致密区(6)和大孔区(7)均为微米级限域结构,所述致密区(6)和大孔区(7)均与基底层(2)表面直接相接。
2.根据权利要求1所述的一种具有双级孔隙区域微孔层的气体扩散层,其特征在于,所述微孔层(3)的厚度范围为10~100μm,所述致密区(6)和大孔区(7)的宽度范围均为5~50μm,所述致密区(6)的峰值孔径范围为0~1μm,所述大孔区(7)的峰值孔径范围为0.5~10μm。
3.根据权利要求1所述的一种具有双级孔隙区域微孔层的气体扩散层,其特征在于,所述基底层(2)为碳纤维纸或碳纤维布,所述基底层(2)的厚度范围为100~300μm;
4.根据权利要求3所述的一种具有双级孔隙区域微孔层的气体扩散层,其特征在于,所述碳粉材料选自乙炔黑、石墨化碳黑、碳纳米管、碳纳米纤维或石墨烯中的任意一种或多种组合;
5.一种如权利要求1-4中任一所述的具有双级孔隙区域微孔层的气体扩散层的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
6.根据权利要求5所述的一种具有双级孔隙区域微孔层的气体扩散层的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述去离子水的添加量为碳粉材料质量的10-25倍,所述添加剂质量为碳粉材料质量的5%-50%;
7.根据权利要求5所述的一种具有双级孔隙区域微孔层的气体扩散层的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述粘结剂的添加量为碳粉材料质量的10%-70%,所述搅拌时间为2~5h;
8.根据权利要求7所述的一种具有双级孔隙区域微孔层的气体扩散层的制备方法,其特征在于,所述热处理的流程为:先在10-200℃的温度下加热5-30分钟,然后使用激光烧蚀处理,脉宽为600ps到4ns,设置激光密度在0.5mj/cm2到4.1mj/cm2,扫描间距5-50μm,速度为200-500mm/s,面扫,再升温至300-400℃加热0.5-2h。
9.一种具有双级孔隙区域微孔层的气体扩散层的应用,将权利要求1-4中任一所述的气体扩散层(1)应用于质子交换膜燃料电池中。
10.根据权利要求9所述的一种具有双级孔隙区域微孔层的气体扩散层的应用,其特征在于,所述质子交换膜燃料电池由催化层(4)、质子交换膜(5)、气体扩散层(1)以及双极板组成,所述催化层(4)附着在质子交换膜(5)上,气体扩散层(1)位于催化层(4)和双极板之间,所述基底层(2)附着于双极板的表面,所述微孔层(3)与催化层(4)相接,所述微孔层(3)的致密区(6)和大孔区(7)均与催化层(4)表面直接相接;