气体扩散层、膜电极、燃料电池及汽车

技术领域

本申请涉及燃料电池领域，特别是涉及一种气体扩散层、膜电极、燃料电池及汽车。

背景技术

质子交换膜燃料电池由于其无污染，对环境友好，能量转化率较高，功率密度较大等特点，在汽车等领域受到了广泛应用。膜电极是质子交换膜燃料电池的核心，由质子交换膜、催化剂层、边框以及扩散层组成，而气体扩散层作为膜电极的核心部件之一，对气体扩散层的性能具有重要影响。气体扩散层在膜电极中的作用一方面是提供催化层到双极板之间的电子传导，另一方面在极板和质子交换膜之间传输气体和水分。膜电极与双极板在匹配时，膜电极中气体扩散层的活性区和分配区与双极板的活性区和过渡区之间的封装匹配性是决定质子交换膜燃料电池性能的关键因素之一。由于边框存在一定厚度，传统气体扩散层的活性区会存在过压缩导致气体传输受阻的问题，或者气体扩散层的分配区达不到所需压缩量，导致膜电极与极板间接触电阻较大。

发明内容

基于此，本申请提供了一种能有效解决气体扩散层活性区过压缩或分配区达不到所需压缩量的问题，使其接触电阻在较低范围内，同时还能实现气体有效传输的气体扩散层、膜电极、燃料电池及和汽车。

本申请解决上述技术问题的技术方案如下。

本申请第一方面提供了一种气体扩散层，其特征在于，所述气体扩散层具有活性区和位于所述活性区两侧的分配区，所述气体扩散层在所述活性区与所述分配区之间具有厚度差。

在其中一些实施例中，气体扩散层中，所述气体扩散层包括基底层及设于所述基底层一侧的第一微孔层，所述第一微孔层仅设于所述活性区。

在其中一些实施例中，气体扩散层中，所述气体扩散层包括基底层及设于所述基底层一侧的第一微孔层，所述第一微孔层设于所述活性区和所述分配区，所述第一微孔层在所述活性区与所述第一微孔层在所述分配区之间具有厚度差。

在其中一些实施例中，气体扩散层中，所述气体扩散层包括基底层及分别设于所述基底层两侧的第一微孔层和第二微孔层，所述第一微孔层仅设于所述分配区，所述第二微孔层设于所述活性区和所述分配区。

在其中一些实施例中，气体扩散层中，所述第二微孔层在所述活性区和所述分配区的远离所述基底层的表面是齐平的。

在其中一些实施例中，气体扩散层中，所述基底层的两侧为平板状。

在其中一些实施例中，气体扩散层中，所述第一微孔层的组分包括：碳粉、粘接剂和疏水剂。

在其中一些实施例中，气体扩散层中，所述碳粉选自导电炭黑、石墨和碳纳米管中的至少一种。

在其中一些实施例中，气体扩散层中，所述粘接剂选自聚甲基丙烯酸甲酯、水解马来酸酐-苯乙烯共聚物、聚乙烯基对苯磺酸、多糖、核酸、蛋白质和环糊精中的至少一种。

在其中一些实施例中，气体扩散层中，所述疏水剂选自聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏氟乙烯乳液和聚六氟丙烯乳液中的至少一种。

在其中一些实施例中，气体扩散层中，所述碳粉包括导电炭黑、石墨及碳纳米管。

本申请第二方面提供了一种膜电极，包括质子交换膜、催化剂层、边框及上述的气体扩散层。

本申请第三方面提供了一种燃料电池单体，包括上述的膜电极和极板，所述膜电极中的气体扩散层与所述极板匹配。

本申请第四方面提供了一种燃料电池，包括上述燃料电池单体。

本申请第五方面提供了一种汽车，包括上述燃料电池。

与现有技术相比较，本申请的气体扩散层具有如下有益效果：

上述气体扩散层，通过控制气体扩散层的一侧表面在活性区与分配区之间具有厚度差，将其用于膜电极中并与极板匹配后，使得燃料电池单体中，膜电极中气体扩散的活性区和分配区的压缩量基本一致，有效解决传统气体扩散层活性区过压缩或分配区达不到所需压缩量的问题，进而保证电阻不会增大上，同时实现气体的有效传输。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统技术提供的燃料电池单体100的结构示意图；

图2为一示例提供的气体扩散层200的结构示意图；

图3为一示例提供的气体扩散层300的结构示意图；

图4为一示例提供的气体扩散层400的结构示意图；

图5为一示例提供的气体扩散层500的结构示意图；

图6为实施例提供的燃料电池短堆A和B的极化曲线图；

图7为实施例提供的燃料电池短堆D和E的极化曲线图。

附图标记说明：

100：燃料电池单体；110：质子交换膜；120：催化剂层；130：边框；140：气体扩散层；150：极板；

图2中，200：气体扩散层；210：基底层；220：第一微孔层；

图3中，300：气体扩散层；310：基底层；320：第一微孔层；

图4中，400：气体扩散层；410：基底层；420：第一微孔层；

图5中，500：气体扩散层；510：基底层；520：第一微孔层；530：第二微孔层。

具体实施方式

现将详细地提供本发明实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。

因此，旨在本发明覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本发明的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述，而非意在限制本发明更广阔的方面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显只指单数形式。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

除了在操作实施例中所示以外或另外表明之外，所有在说明书和权利要求中表示成分的量、物化性质等所使用的数字理解为在所有情况下通过术语“约”来调整。例如，因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。

膜电极(MEA)中的边框使MEA保持张紧，将介质(H

可以理解，在膜电极装配时，气体扩散层的活性区与极板的活性区匹配，气体扩散层的分配区与极板的过渡区匹配。

本申请一实施方式提供了一种气体扩散层，气体扩散层具有活性区和位于活性区两侧的分配区，气体扩散层在活性区与分配区之间具有厚度差。

上述气体扩散层，通过控制气体扩散层的一侧表面在活性区与分配区之间具有厚度差，将其用于膜电极中并与极板匹配后，使得燃料电池单体中，膜电极中气体扩散的活性区和分配区的压缩量基本一致，有效解决传统气体扩散层活性区过压缩或分配区达不到所需压缩量的问题，进而保证电阻不会增大上，同时实现气体的有效传输。

参见图2，一些示例中提供了一种气体扩散层200，包括基底层210及设于基底层210一侧的第一微孔层220，第一微孔层220仅设于活性区。

可以理解，上述提供的气体扩散层200，设置有第一微孔层的基体层表面在分配区不设有第一微孔层。

进一步地，设置有第一微孔层的基体层表面在分配区也可以设置第一微孔层。

在一些示例中，气体扩散层中，气体扩散层包括基底层及设于基底层一侧的第一微孔层，第一微孔层设于活性区和分配区，第一微孔层在活性区与第一微孔层在分配区之间具有厚度差。

可以理解，第一微孔层在活性区与第一微孔层在分配区之间具有厚度差，包括第一微孔层在活性区的厚度大于第一微孔层在分配区的厚度，或者第一微孔层在活性区的厚度小于第一微孔层在分配区的厚度。

参见图3，一些示例中提供了气体扩散层300，包括基底层310及设于基底层310一侧的第一微孔层320，第一微孔层310设于活性区和分配区，第一微孔层310在活性区的厚度大于第一微孔层310在分配区的厚度。

可以理解，图2和图3所示的气体扩散层适用于在过渡区未预留厚度或预留厚度较小的极板；即，对于在过渡区未预留厚度或预留厚度较小的极板，由于边框存在一定厚度，气体扩散层分配区的空间小于气体扩散层活性区的空间，导致气体扩散层在分配区和活性区的压缩率不一致，如果满足分配区的气体扩散层的所需压缩率，活性区达不到所需压缩量，导致膜电极与极板间接触电阻较大；如果满足活性区的气体扩散层的所需压缩率，分配区会存在过压缩导致气体传输受阻的问题；通过将图2和图3所示的气体扩散层与过渡区未预留厚度或预留厚度较小的极板匹配，使得在相对应的活性区与分配区的总厚度基本一致，从而使得气体扩散的活性区和分配区的压缩量基本一致。

参见图4，在另一些示例中，提供了气体扩散层400，包括基底层410及设于基底层410一侧的第一微孔层420，第一微孔层410在活性区的厚度小于第一微孔层410在分配区的厚度。

可以理解，上述提供的气体扩散层中，除设于基底层一侧的第一微孔层之外，基底层远离第一微孔层的另一侧可以不设置微孔层，也可在基底层远离第一微孔层的另一侧设置第二微孔层。

进一步地，针对过渡区预留厚度较大的极板，参见图5，一些示例中提供了气体扩散层500，包括基底层510及分别设于基底层510两侧的第一微孔层520和第二微孔层530，第一微孔层520设于活性区和分配区，第二微孔层530仅设于分配区。

可以理解，上述提供的气体扩散层500，设置有第二微孔层的基体层表面在活性区不设有第二微孔层。

进一步可以理解，对于在过渡区预留厚度较大的极板，满足活性区的气体扩散层的所需压缩率时，分配区的气体扩散层压缩率较小，与极板间接触电阻较大；通过将图4和图5所示的气体扩散层与过渡区预留厚度较大的极板匹配，使得气体扩散在活性区和分配区的压缩量基本一致。

在其中一些示例中，气体扩散层中，第二微孔层在活性区和分配区的远离基底层的表面是齐平的。

在其中一些示例中，气体扩散层中，基底层的两侧为平板状。

可以理解，基底层的两侧为平板状，且第二微孔层在活性区和分配区的远离基底层的表面是齐平的情况时，第二微孔层的两侧也为平板状。

可以理解，本申请对第一微孔层和第二微孔层中的组分不受限制，或者，本申请对形成第一微孔层和第二微孔层的微孔层浆料不受限制。

在其中一些示例中，气体扩散层中，第一微孔层和第二微孔层的组分分别独立地包括碳粉、粘接剂和疏水剂。

可以理解，本申请对第一微孔层和第二微孔层中碳粉、粘接剂和疏水剂的种类不受限制，能实现气体透过和水的排除即可。

在其中一些示例中，气体扩散层中，碳粉选自导电炭黑、石墨和碳纳米管中的至少一种。

在其中一些示例中，气体扩散层中，碳粉包括导电炭黑、石墨及碳纳米管。

上述气体扩散层，同时包括导电炭黑、石墨及碳纳米管时，三者搭配使用，有利于进一步提高导电性，以及增加基底层刚度。

进一步地，导电炭黑、石墨及碳纳米管的质量比为(0.8～1.2):(0.8～1.2):1。

可以理解，导电炭黑、石墨及碳纳米管的质量比包括但不限于1:1:1、0.8:1:1、1.2:1:1。

在其中一些示例中，气体扩散层中，粘接剂选自聚甲基丙烯酸甲酯、水解马来酸酐-苯乙烯共聚物、聚乙烯基对苯磺酸、多糖、核酸、蛋白质和环糊精中的至少一种。

在其中一些示例中，气体扩散层中，粘接剂与碳粉的质量比为(0.03～1):1。

在其中一些示例中，气体扩散层中，粘接剂与碳纳米管的质量比为(0.1～2):1。

在其中一些示例中，气体扩散层中，形成第一微孔层和第二微孔层的微孔层浆料分别独立地包括：碳粉、粘接剂、造孔剂、分散剂、疏水剂和溶剂。

可以理解，本申请对微孔层浆料中的碳粉、粘接剂、造孔剂、分散剂、疏水剂和溶剂的种类不受限制，能实现气体透过和水的排除即可。

在其中一些示例中，气体扩散层中，造孔剂选自PEG-200、PEG-400、草酸铵、碳酸锂、氯化铵、葡萄糖、L-阿拉伯糖和乙酸乙酯中的至少一种。

在其中一些示例中，气体扩散层中，造孔剂与碳粉的质量比为1:(0.3～2)。

在其中一些示例中，气体扩散层中，造孔剂与炭黑的质量比为1:(1～3)。

在其中一些示例中，气体扩散层中，分散剂选自琥珀酸双-2-乙己酯磺酸钠、二丁基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、缩合萘磺酸钠和聚苯乙烯磺酸钠中的至少一种。

可以理解，上述特定种类的分散剂可通过高温烘干分解排出。

在其中一些示例中，气体扩散层中，分散剂与碳粉的质量比为(0.25～1):1。

在其中一些示例中，气体扩散层中，分散剂与碳纳米管的质量比为(0.5～2):1。

在其中一些示例中，气体扩散层中，疏水剂选自聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、聚偏氟乙烯乳液和聚六氟丙烯乳液中的至少一种。

在其中一些示例中，气体扩散层中，溶剂选自水、异丙醇、正丙醇、乙醇和正丁醇中的至少一种。

在其中一些示例中，气体扩散层中，微孔层浆料的固含量为2％～5％。

在其中一些示例中，气体扩散层中，微孔层浆料的pH值为5～8。

在其中一些示例中，气体扩散层中，分散剂占微孔层浆料的0.05wt％～5wt％。

在其中一些示例中，气体扩散层中，微孔层浆液中，导电碳的碳载量为0.7mg/cm

在其中一些示例中，气体扩散层中，微孔层浆料的制备包括步骤S20～S40：

步骤S20：将碳粉、分散剂、粘接剂和水混合后进行第一搅拌，得到第一混合液；

步骤S30：将造孔剂与第一混合液混合后进行第二搅拌，得到第二混合液；

步骤S40：将疏水剂与第二混合液混合后进行第三搅拌，得到微孔层浆料。

在其中一些示例中，微孔层浆料的制备步骤中，第一搅拌、第二搅拌和第三搅拌的转速分别独立地为1800rpm～2500rpm。

在其中一些示例中，微孔层浆料的制备步骤中，第一搅拌、第二搅拌和第三搅拌时的温度分别独立地为-5℃～15℃。

在其中一些示例中，微孔层浆料的制备步骤中，第一搅拌和第二搅拌的时间分别独立地为20min～35min。

在其中一些示例中，微孔层浆料的制备步骤中，第三搅拌的时间为2h～3h。

进一步地，第三搅拌步骤后，还包括将第三搅拌后的混合液进行超声的步骤。

进一步地，超声的频率为20kHz～50kHz。

在其中一些示例中，微孔层浆料的制备步骤中，使用的造孔剂为质量百分数为10wt％～70wt％的造孔剂溶液。

本申请提供的气体扩散层，在有效解决气体扩散层活性区过压缩或分配区达不到所需压缩量的问题，保证膜电极与极板间接触电阻不会增大，同时还能实现气体有效传输的基础上，配合上述特定种类的微孔层浆料，将导电炭黑、石墨和碳纳米管搭配，进一步与特定种类的粘接剂、造孔剂、分散剂、疏水剂和溶剂协同作用，分散性较好，能有效避免颗粒间的团聚，从而还可有效提升气体扩散层的抗弯强度，减小气体扩散层入侵流道，改善电子的传导路径，提升气体扩散层的气体透过性和水排除，以及有效降低气体扩散层的电阻率。

本申请一实施方式提供了一种气体扩散层的制备方法，包括：

步骤S50：在基底的一表面设置第一微孔层浆料层，烧结，热压，使得第一微孔层浆料层在基底层的表面形成上述气体扩散层中的第一微孔层。

进一步地，在其中一些示例中，步骤S50中，在基底的一表面设置第一微孔层浆料层步骤之后，在烧结步骤之前，在基体层远离第一微孔浆料层的另一表面设置第二微孔层浆料，烧结，使得第一微孔层浆料层在基底层的表面形成上述气体扩散层中的第一微孔层，第二微孔层浆料层在基体层远离第一微孔浆料层的另一表面形成上述气体扩散层中的第二微孔层。

可以理解，在基底的一表面设置第一微孔层浆料层的步骤包括：将第一微孔层浆料设置在基底的一表面，经干燥在基底的表面形成第一微孔层浆料层。

进一步地，干燥的温度为250℃～450℃，时间为1h～2h。

可以理解，在基底层的表面设置微孔层浆料的方式包括但不限于涂覆、喷涂等。

在其中一些示例中，步骤S50中，在基底的一表面设置微孔层浆料步骤在真空条件下进行。

在其中一些示例中，步骤S50中，在基底的一表面设置微孔层浆料时的温度为100℃～120℃。

可以理解，在基底的一表面设置微孔层浆料时的温度包括但不限于100℃、105℃、110℃、115℃、120℃。

在其中一些示例中，步骤S50中，微孔层浆料的厚度为30μm～50μm。

可以理解，根据气体扩散层所需微孔层的厚度控制微孔层浆料的厚度；进一步地，微孔层浆料的厚度包括但不限于30μm、35μm、40μm、45μm、50μm。

在其中一些示例中，步骤S50中，烧结的温度为300℃～400℃，时间为1h～2h。

可以理解，烧结的温度包括但不限于300℃、320℃、350℃、380℃、400℃。

在其中一些示例中，步骤S50中，热压的温度为200℃～300℃，压力为5kg/cm

在其中一些示例中，步骤S50中，在基底的一表面设置第一微孔层浆料层步骤之后，或在基体层远离第一微孔浆料层的另一表面设置第二微孔层浆料步骤之后，在烧结步骤之前，还包括采用疏水剂对所得到的复合基底进行疏水处理的步骤。

进一步地，疏水处理包括如下步骤：

将在基底的一表面设置第一微孔层浆料层步骤得到的复合基底或在基体层远离第一微孔浆料层的另一表面设置第二微孔层浆料步骤得到的复合基底浸渍于疏水剂中。

进一步地，疏水剂的浓度为10wt％～20wt％。

进一步地，复合基底浸渍于疏水剂中20min～30min后，于250℃～450℃干燥1h～2h。

更进一步地，疏水处理可以进行多次。即，复合基底浸渍于疏水剂中20min～30min，于250℃～450℃干燥1h～2h后，再浸渍于疏水剂中20min～30min，于250℃～450℃干燥1h～2h，如此进行重复。

进一步地，重复的次数为5-8次。

本申请一实施方式提供了一种膜电极，包括质子交换膜、催化剂层、边框及上述气体扩散层。

进一步地，质子交换膜、催化剂层、边框及上述气体扩散层层叠设置。

进一步地，膜电极包括阴极催化剂层、阳极催化剂层、阴极气体扩散层、阳极气体扩散层和质子交换膜，阴极催化剂层和阳极催化剂层分别置于质子交换膜的两侧，两个边框分别将两侧的质子交换膜和催化剂层装夹在内，阴极气体扩散层置于阴极催化剂层远离质子交换膜的一侧，阳极气体扩散层置于阳极催化剂层远离质子交换膜的一侧，阴极气体扩散层和阳极气体扩散层中的至少一种选自上述的气体扩散层。

本申请一实施方式提供了一种燃料电池单体，包括上述膜电极和极板，膜电极中的气体扩散层与极板匹配。上述燃料电池单体，由于膜电极中的气体扩散层的一侧表面在活性区与分配区之间具有厚度差，与极板匹配后，膜电极和极板在相对应的活性区与分配区的总厚度基本一致，从而保证膜电极中气体扩散的活性区和分配区的压缩量基本一致，有效解决传统气体扩散层活性区过压缩或分配区达不到所需压缩量的问题，进而保证电阻不会增大上，同时实现气体的有效传输。

可以理解，上述膜电极中气体扩散层中的第一微孔层朝向催化剂层，基底层或第二微孔层朝向及极板。

可以理解，燃料电池单体中，极板包括阳极板和阴极板，阳极板和阴极板分别设于膜电极的两侧。

本申请一实施方式提供了一种燃料电池，包括上述燃料电池单体。

本申请一实施方式提供了一种汽车，包括上述燃料电池。

具体实施例

下面结合具体实施方式，对本申请作进一步详细的描述，但本申请的实施方式并不限于此。

以下各实施例中所用到的微孔层浆料按照以下步骤合成：

(1)将分散剂(木质素磺酸钠)、导电炭黑、天然石墨、碳纳米管、粘接剂(聚甲基丙烯酸甲酯)按照质量比为1:1:1:1:1混合，在-5℃～15℃温度下，以1800rpm～2500rpm的转速搅拌混合20min～30min，得到第一混合液；

(2)将溶剂异丙醇与步骤(1)所得第一混合液，在-5℃～15℃温度下，以1800rpm～2500rpm的转速搅拌混合20min～30min，得到第二混合液；

(3)按照造孔剂与导电炭黑的质量比为1:1，将造孔剂(葡萄糖)与步骤(2)所得第二混合液，在-5℃～15℃温度下，以1800rpm～2500rpm的转速搅拌混合25～35min，得到第三混合液；

(4)将疏水剂聚偏氟乙烯乳液与步骤(3)所得第三混合液，在-5℃～15℃温度下，以1800rpm～2500rpm的转速搅拌混合2h～3h，再以20kHz～50kHz的频率超声1h～2h，得到固含量为2～5％，pH值为5～8的微孔层浆液；分散剂占微孔层浆液的1wt％～2wt％；微孔层浆液中，导电碳的碳载量为2mg/cm

实施例1

(1)提供碳纸基底(上海河森)，在108℃～112℃的温度，真空环境下，将微孔层浆料仅涂覆在基底的一侧，且仅涂覆于活性区形成第一微孔浆料层，第一微孔层浆料的厚度为30μm。

(2)在34℃～36℃的温度下将涂覆好的气体扩散层浸渍到15wt％的疏水剂(聚四氟乙烯)中处理25min，于350℃～355℃干燥1h～2h；再重复浸渍于干燥步骤浸渍5-6次，得到复合基底。

(3)将步骤(2)得到的复合基底于350℃～355℃烧结1.5h，再以240～250℃的温度以及7～8kg/cm

实施例2

与实施例1基本相同，不同点在于，实施例2步骤(1)中，将微孔层浆料涂覆在基底的两侧，基底的一侧仅涂覆在分配区形成第一微孔浆料层，基底的另一侧涂覆在分配区和活性区，形成第二微孔浆料层；第一微孔层浆料的厚度为30μm，第二微孔浆料层的厚度为30μm；即实施例2得到的气体扩散层包括基底层及分别设于基底层两侧的第一微孔层和第二微孔层，第一微孔层设于活性区和分配区，第二微孔层仅设于分配区。

对比例1

与实施例1基本相同，不同点在于，对比例1步骤(1)中，将微孔层浆料仅涂覆在基底的一侧，且涂覆在活性区和分配区。

将实施例1和对比例1制得的气体扩散层分别与与质子交换膜、催化层和边框支撑膜电极，进一步与极板(预留厚度较小的极板)进行组装，分别获得燃料电池短堆(12片)A和B；其中，膜电极中的气体扩散层中的基底朝向极板。

将实施例2和和对比例1制得的气体扩散层与质子交换膜、催化层和边框支撑膜电极，进一步与极板(预留厚度较大的极板)进行组装，分别获得燃料电池短堆(12片)D和E；其中，膜电极中的气体扩散层中的第二微孔层朝向极板。

将燃料电池短堆A、B、D、E分别进行性能测试，A和B的极化曲线如图6所示，D、E的极化曲线如图7所示。

由此可知，相比对比例，实施例1和2制备的气体扩散层的性能得到提升。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，便于具体和详细地理解本申请的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本申请提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本申请所附权利要求的保护范围内。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。