[发明专利]一种高功率密度PEMFC电堆专用极板及其制备方法

权利要求书

1.一种高功率密度PEMFC电堆专用极板，其特征在于，包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的高功率密度PEMFC电堆专用极板，其特征在于，包括如下组分：

3.根据权利要求1所述的高功率密度PEMFC电堆专用极板，其特征在于，所述碳纤维短纤为T300～T1000其中一种；短纤长度为3～9mm。

4.根据权利要求1所述的高功率密度PEMFC电堆专用极板，其特征在于，所述树脂为酚醛树脂、环氧树脂、丙稀酸类树脂、聚酯树脂或含氟类树脂的其中一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的高功率密度PEMFC电堆专用极板，其特征在于，所述碳粉为XC-72、科琴黑、中间相碳微球或碳纳米管其中一种或几种的混合物，所述碳粉或石墨粉的粒径为1000～15000目。

6.一种如权利要求1～5任意一项所述的高功率密度PEMFC电堆专用极板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)混料：将碳纤维短纤与树脂或沥青混合，并搅拌均匀后，再加入碳粉或石墨粉、造孔剂、增强剂DH-4，继续搅拌；

(2)压制：根据设计的流场形状与尺寸，将步骤(1)处理后混合物放入模具内压制成一面为平板，另一面具有流场结构的极板，该极板厚度为0.6～3mm，孔隙率为50％～80％，孔径为0.1～3μm；

(3)石墨化：将压制成型的极板进行高温石墨化处理，石墨化条件为：高温1800～2300℃，氮气保护或者在真空氛围内，完成后冷却待用；

(4)疏水：将石墨化后的极板放入10％～60％的PTFE溶液中浸泡，沥干后，在300～400℃下灼烧疏水处理，完成后冷却，得到该高功率密度PEMFC电堆专用极板。

7.根据权利要求6所述的高功率密度PEMFC电堆专用极板的制备方法，其特征在于，步骤(2)中流场包括阴极侧流场和阳极侧流场两种。

8.根据权利要求7所述的高功率密度PEMFC电堆专用极板的制备方法，其特征在于，所述阴极侧流场的极板流道深度为0.5～2mm，阳极侧流场的极板流道深度为0.3～1mm。

9.根据权利要求6所述的高功率密度PEMFC电堆专用极板的制备方法，其特征在于，步骤(2)中流场的形状包括蛇形流场、直流场、混合流场、点状流场。

10.根据权利要求6所述的高功率密度PEMFC电堆专用极板的制备方法，其特征在于，极板的平板面上还涂布有一层厚度为10～700μm的导电缓冲层。