[发明专利]基于质子交换膜燃料电池金属双极板的表面复合涂层的制备方法在审
申请号: | 201910666614.6 | 申请日: | 2019-07-23 |
公开(公告)号: | CN110364749A | 公开(公告)日: | 2019-10-22 |
发明(设计)人: | 杨文忠;陈智豪;尹晓爽;刘瑛;陈云 | 申请(专利权)人: | 南京工业大学 |
主分类号: | H01M8/021 | 分类号: | H01M8/021;H01M8/0221;H01M8/0226;H01M8/0228;C25D15/00 |
代理公司: | 南京天华专利代理有限责任公司 32218 | 代理人: | 徐冬涛 |
地址: | 210009 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | 本发明涉及燃料电池技术领域,具体涉及一种基于质子交换膜燃料电池金属双极板的表面复合涂层的制备方法。本发明采用电化学方法在金属表面沉积碳粉掺杂的导电聚合物智能复合涂层。经碳粉掺杂的导电聚合物智能复合涂层改性后的质子交换膜燃料电池金属双极板,腐蚀电流密度降低,长时间的耐腐蚀作用大大提高,并具有较低的表面接触电阻值。同时,碳粉掺杂的导电聚合物智能复合涂层在金属基底表面具有较强的附着力,化学稳定性和电导率。本发明的制备方法操作简单,造价低廉,安全环保、合成原料简单易得,广泛适用于对质子交换膜燃料电池金属双极板的保护。 | ||
搜索关键词: | 质子交换膜燃料电池 金属双极板 导电聚合物 复合涂层 掺杂的 碳粉 制备 表面复合涂层 智能 附着力 金属表面沉积 金属基底表面 燃料电池技术 电导率 化学稳定性 电化学 安全环保 合成原料 耐腐蚀 改性 腐蚀 | ||
【主权项】:
1.基于质子交换膜燃料电池金属双极板的表面复合涂层的制备方法,具体步骤如下:(1)金属的预处理:将铜线焊接到金属表面作为电极引线;对金属表面进行打磨至表面光滑,经超声除油、清洗后备用;(2)电聚合溶液的配置:将导电聚合物单体,改性的碳粉纳米颗粒和质子酸超声分散在去离子水中,制备得到电聚合溶液备用;(3)碳粉掺杂导电聚合物智能复合涂层的电化学合成:电化学合成采用三电极体系,以步骤(1)中预处理后的金属板为工作电极,银‑氯化银电极为参比电极,铂电极为辅助电极;先向步骤(2)中配置的电聚合溶液中连续通入氮气;然后将金属板置于配置的电聚合溶液中,采用电化学合成方法制备碳粉掺杂导电聚合物智能复合涂层;用去离子水冲洗复合涂层表面,并将沉积有碳粉掺杂导电聚合物智能复合涂层的金属双极板放入真空干燥箱中加热固化,制得碳粉掺杂导电聚合物智能复合涂层改性的质子交换膜燃料电池金属双极板。
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于南京工业大学,未经南京工业大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201910666614.6/,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 同类专利
- 一种熔融碳酸盐燃料电池轻型双极板的制备方法-201910673652.4
- 张瑞云;程健;卢成壮;许世森;王保民;杨冠军;黄华 - 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
- 2019-07-24 - 2019-10-25 - H01M8/021
- 本发明公开了一种熔融碳酸盐燃料电池轻型双极板的制备方法,包括以下步骤:1)选取五块不锈钢板,并加工制备中心板、阳极框板、阴极框板、阳极流场板及阴极流场板;2)将阳极流场板、阳极框板、中心板、阴极框板以及阴极流场板进行回火及整平处理,再将中心板、阳极框板和阴极框板通过激光焊接技术相连接,焊接完成后,在焊接位置涂刷密封材料层,最后将阳极流场板和阴极流场板分别放入第一通孔及第二通孔中,得熔融碳酸盐燃料电池轻型双极板,该方法能够实现熔融碳酸盐燃料电池轻型双极板的制备,且加工成本低,双极板的厚度及重量较小,密封性较高,省时省力。
- 基于质子交换膜燃料电池金属双极板的表面复合涂层的制备方法-201910666614.6
- 杨文忠;陈智豪;尹晓爽;刘瑛;陈云 - 南京工业大学
- 2019-07-23 - 2019-10-22 - H01M8/021
- 本发明涉及燃料电池技术领域,具体涉及一种基于质子交换膜燃料电池金属双极板的表面复合涂层的制备方法。本发明采用电化学方法在金属表面沉积碳粉掺杂的导电聚合物智能复合涂层。经碳粉掺杂的导电聚合物智能复合涂层改性后的质子交换膜燃料电池金属双极板,腐蚀电流密度降低,长时间的耐腐蚀作用大大提高,并具有较低的表面接触电阻值。同时,碳粉掺杂的导电聚合物智能复合涂层在金属基底表面具有较强的附着力,化学稳定性和电导率。本发明的制备方法操作简单,造价低廉,安全环保、合成原料简单易得,广泛适用于对质子交换膜燃料电池金属双极板的保护。
- 改善燃料电池双极板碳化物涂层导电及耐蚀性的方法-201810219089.9
- 易培云;黎焕明;彭林法;邱殿凯;来新民 - 上海交通大学
- 2018-03-16 - 2018-09-25 - H01M8/021
- 本发明涉及改善燃料电池双极板碳化物涂层导电及耐蚀性的方法,包括在金属双极板表面依次沉积金属过渡层和金属碳化物涂层,然后对涂覆有涂层的双极板进行刻蚀处理,改变碳化物涂层的表面结构及组成成分,最后经过清洗,烘干得到耐腐蚀性能和导电性改善的碳化物涂层。与现有技术相比,本发明在金属极板上镀有涂层的基础上采用刻蚀技术对涂层性能的优化,避免了涂层制备时调整各参数大小时的耦合影响,因此可应用于燃料电池双极板碳化物涂层性能的进一步完善以达到燃料电池的工作要求。
- 固体高分子型燃料电池用分隔件及其制造方法-201680009995.5
- 樽谷芳男 - 新日铁住金株式会社
- 2016-02-09 - 2017-09-26 - H01M8/021
- 一种固体高分子型燃料电池用分隔件,其具备作为基材的铁素体系不锈钢,该铁素体系不锈钢的化学组成如下,以质量%计含有C0.001~0.012%、Si0.01~0.6%、Mn0.01~0.6%、P0.035%以下、S0.01%以下、Cr22.5~35.0%、Mo0.01~4.5%、Ni0.01~2.5%、Cu0.01~0.6%、Sn0.01~1.0%、In0.001~0.30%、N0.015%以下、V0.01~0.35%、Al0.001~0.050%,{Cr含量(%)+3×Mo含量(%)}的计算值为22.5~45.0%;表面改性层,其中,O不足30%且余量Sn以及In。具备该分隔件的固体高分子型燃料电池在电池内的环境下的抗蚀性格外优异。
- 用于电化学电池的双极板及其制造方法-201580059715.7
- 维塔利·魏斯贝克;W.莱纳特;U.赖默 - 于利奇研究中心有限公司;维塔利·魏斯贝克
- 2015-09-17 - 2017-09-26 - H01M8/021
- 本发明涉及用于电化学电池中的金属双极板,其中所述双极板包含导电的、类似石墨烯的涂层。类似石墨烯的涂层的层厚度为10 nm至1 μm。为了制造根据本发明的、类似石墨烯的、包含一个或多个至少部分还原的氧化石墨烯层的涂层,首先进行化学合成。起始于石墨粉末,首先制造氧化石墨粉末,然后将其通过超声分散转移到稳定的氧化石墨烯(GO)悬浮液中。通过该悬浮液沉积在金属载体基材(双极板)上,可以施涂薄的氧化石墨烯层并随后还原成至少部分还原的氧化石墨烯(rGO),这被称为类似石墨烯的。该涂层有利地具有足够的稳定性和用于电化学电池中所需的导电性。
- 一种质子交换模燃料电池金属双极板湿磨温压烧结方法-201710399613.0
- 陈金燕;薛浩;郑艳;徐成克;于瑞 - 安徽理工大学
- 2017-05-31 - 2017-09-08 - H01M8/021
- 本发明提供的一种质子交换模燃料电池双金属极板湿磨温压烧结方法。本发明将420与316L的混合不锈钢粉末和316L不锈钢粉末分别在球磨机中进行湿磨,并对湿磨后的粉料进行恒温干燥;分别对干燥粉料添加铜基合金进行混合均匀并过筛,制得坯料原料;将图中所示的1、3、4预热到120℃,在工作表面涂上润滑剂,依次加入两种原料,压制双极板毛坯件;将毛坯件放入铁舟,在碳化硅棒炉氢气氛围中烧至780℃保温1h;将保温后的毛坯放入模具复压;复压后转入石墨舟皿,放入带速80mm/min的网带炉,并在分解氨气氛中烧结至1130℃;冷却至780℃时进行二次复压,复压完成后放回网带炉随炉冷却。该方法加工的金属双极板有很好的致密性,耐腐蚀性强,且加工精度高,适宜批量生产。
- 燃料电池组件-201280046238.7
- 乔纳森·科尔;克里斯托弗·詹姆斯·科尔克;克里斯托弗·科龙;彼得·戴维·胡德 - 智慧能量有限公司
- 2012-09-20 - 2017-05-10 - H01M8/021
- 本发明涉及燃料电池组件,并更具体地,涉及与这种组件的密封相关的改进,本发明的实施例包括一种燃料电池组件(200),包括膜电极组件(104);阴极隔板(208),具有一系列波纹,所述波纹在隔板的第一和第二相对边缘之间延伸并且提供空气流动路径;密封垫(105),在隔板(208)与膜电极组件(104)之间提供膜电极组件(104)的外缘周围的液封;以及金属垫片(107),置于膜电极组件(104)的外缘上密封垫(105)与隔板(208)之间。
- 一种质子交换膜燃料电池的不锈钢双极板表面改性的方法-201610223097.1
- 张东明;蔡敏;彭浩 - 武汉理工大学
- 2016-04-11 - 2016-07-27 - H01M8/021
- 本发明属于质子交换膜燃料电池技术领域,主要是涉及质子交换膜燃料电池的金属双极板表面改性的方法。一种质子交换膜燃料电池的不锈钢双极板表面改性的方法,其特征在于:对304不锈钢板先进行表面预处理,再采用酸处理、热处理、电化学处理,得到改性后的不锈钢双极板。本发明可提高改性后的双极板表面耐腐蚀性和导电性。
- 专利分类