一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层及应用，该涂层涂覆在金属双极板表面，所述的石墨微晶碳涂层为类石墨涂层，该涂层中包含石墨微晶5‑50wt％，同时具备较好的致密性。该涂层在常规的磁控溅射技术的基础上，通过改变靶材溅射电源、溅射磁场强度、涂层沉积温度等方法改变沉积粒子能量，进而改变碳涂层结构，从而制备高导电、耐腐蚀、稳定的碳涂层。与现有技术相比，本发明专利技术在不增加涂层制备成本的前提下，能够降低燃料电池金属双极板与气体扩散层间接触电阻，同时提高碳涂层在燃料电池酸性环境中的耐腐蚀性能及长时间测试后导电性能的稳定性，对推动燃料电池的商业化进程具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层及应用
本专利技术属于燃料电池
，涉及一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层及应用。
技术介绍
燃料电池使用氢气作为能源，具有高效清洁的特点，在许多领域具有广泛的应用前景。其中，双极板作为燃料电池的重要组成部分之一，其性能好坏制约着燃料电池的商业化进程。金属材料因其具有较好的机械性能、耐腐蚀性能及低成本等优势，已成为燃料电池双极板的主要材料。燃料电池金属双极板一般工作在pH值为2-5、温度为70-100℃的高温高湿酸性环境中，该环境下服役的金属材料表面会发生钝化形成一层致密、导电性差的金属氧化膜，导致金属极板与气体扩散层间接触电阻增大，进而导致电池因欧姆极化产生的电压损失增加，电池输出功率下降。因此，仅靠金属材料制备的双极板不能满足燃料电池对其较好耐腐蚀性能、较低接触电阻的性能要求。目前可通过PVD(物理气相沉积)、CVD(化学气相淀积)、离子镀、化学镀、电镀等方式在金属双极板表面镀覆功能性薄膜，以提高其耐腐蚀性并降低接触电阻，其中，制备的非晶碳膜、贵金属薄膜在一定程度上已满足美国能源部对燃料电池极板提出的要求，但贵金属薄膜成本高，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层，该涂层涂覆在金属双极板表面，其特征在于，所述的石墨微晶碳涂层为类石墨涂层，该涂层中包含石墨微晶5‑50wt％。

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层，该涂层涂覆在金属双极板表面，其特征在于，所述的石墨微晶碳涂层为类石墨涂层，该涂层中包含石墨微晶5-50wt％。2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层，其特征在于，所述的石墨微晶碳涂层是由石墨微晶嵌入在碳层中形成的，涂层厚度为1-500nm，石墨微晶占碳层总重量的比例为10-30％。3.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层，其特征在于，所述的石墨微晶的晶粒尺寸为1-2000nm。4.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层，其特征在于，所述的石墨微晶碳涂层是在沉积石墨粒子的过程中，通过改变沉积粒子的能量制备出高导电、耐腐蚀且稳定的类石墨碳涂层。5.根据权利要求4所述的一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层，其特征在于，所述的沉积粒子的能量为1-100eV。6.根据权利要求4所述的一种用于燃料电池金属双极板的石墨微晶碳涂层，其特征在于，所述的改变沉积粒子的能量的方法为改变涂层沉积过程中温度，在涂层沉积过程中通过加热器改变沉积温度，温度为150-600℃。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：彭林法，李骁博，易培云，邱殿凯，来新民，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31