[发明专利]柔性超薄石墨双极板及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性超薄石墨双极板的制备方法，其特征在于包括:

提供石墨粉体材料，所述石墨粉体材料包括膨胀石墨、碳纤维、碳纳米管和低粘度液体粘结剂；

提供碳纳米管膜，并采用物理或化学方法对所述碳纳米管膜的表面进行粗糙化处理，所述化学方法包括对所述碳纳米管膜的表面进行羟基化处理，所述物理方法包括在所述碳纳米管膜的表面加工形成多个凹槽或孔；

在碳纳米管膜的两侧表面设置由所述石墨粉体材料形成的石墨粉体材料层，并采用热压方式使两层所述石墨粉体材料层与碳纳米管膜结合形成柔性超薄石墨双极板，其中，热压的压力为5-22MPa、温度为100-250℃、时间为1-30min；

以及，于惰性气体气氛条件下对所述柔性超薄石墨双极板进行煅烧，所述煅烧的温度为800-2500℃、时间为1-20h。

2.根据权利要求1所述柔性超薄石墨双极板的制备方法，其特征在于还包括：在所述柔性超薄石墨双极板的表面加工形成流道结构。

3.根据权利要求1所述柔性超薄石墨双极板的制备方法，其特征在于具体包括：

先将膨胀石墨、碳纤维和碳纳米管混合形成粉末材料，再将所述石墨粉体材料与低粘度液体粘结剂混合形成湿润的石墨粉体材料。

4.根据权利要求3所述柔性超薄石墨双极板的制备方法，其特征在于所述石墨粉体材料包括70-90wt%膨胀石墨、5-20wt%碳纤维、5-10wt%碳纳米管，所述低粘度液体粘结剂的用量为所述粉末材料总质量的5-20％。

5.根据权利要求3所述柔性超薄石墨双极板的制备方法，其特征在于所述低粘度液体粘结剂的粘度10mPa.s。

6.根据权利要求3所述柔性超薄石墨双极板的制备方法，其特征在于所述低粘度液体粘结剂包括特种酚醛树脂、特种密胺树脂、特种环氧树脂、特种呋喃树脂和特种脲醛树脂中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求3所述柔性超薄石墨双极板的制备方法，其特征在于还包括：于40-60℃条件下对湿润的石墨粉体材料干燥处理1-10h。

8.由权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备获得的柔性超薄石墨双极板。

9.根据权利要求8所述柔性超薄石墨双极板，其特征在于包括依次叠层设置的第一石墨层、碳纳米管膜层和第二石墨层，所述第一石墨层和第二石墨层由所述石墨粉体材料形成；其中，所述碳纳米管膜层的厚度为0.05-0.1mm，所述第一石墨层、第二石墨层的厚度为0.1-0.8mm。

10. 根据权利要求8所述柔性超薄石墨双极板，其特征在于：所述柔性超薄石墨双极板的密度为100-185g/cc、电导率为100-310 S/cm、拉伸轻度为100-300MPa，且所述柔性超薄石墨双极板于0.3-1MPa的负压条件下不透气。

11.根据权利要求8所述柔性超薄石墨双极板，其特征在于：所述柔性超薄石墨双极板的厚度为0.5-2mm。