一种熔盐电沉积金属基复合连接体的制备方法及其应用技术

本发明专利技术是一种熔盐电沉积金属基复合连接体的制备方法，复合连接体由从内至外依次为金属基体、CrN薄膜层、金属Co层和金属Mn层复合组成，该制备方法包括以下步骤：（1）金属基体表面预处理（2）采用磁控溅射在金属基体上制备CrN薄膜层（3）采用熔盐电解质依次电沉积Co金属涂层和Mn金属涂层（4）高温热处理CrN复合涂层、Co复合涂层、Mn复合涂层，该制备方法应用于固体氧化物燃料电池。本发明专利技术采用熔盐电解质沉积制备具有高温导电性和抑制铬化物挥发的复合氧化物涂层，致力于优化固体氧化物燃料电池金属连接体的性能，以实现商业化。

Preparation and Application of a Metal-based Composite Connector by Molten Salt Electrodeposition

The invention relates to a preparation method of metal-based composite connector by molten salt electrodeposition. The composite connector consists of metal matrix, CrN film layer, metal Co layer and metal Mn layer from inside to outside. The preparation method comprises the following steps: (1) surface pretreatment of metal matrix; (2) preparation of CrN film layer on metal substrate by magnetron sputtering; (3) preparation of CrN film layer on metal substrate by molten salt electrolyte in turn. Electrodeposited Co and Mn metal coatings (4) CrN composite coatings, Co composite coatings and Mn composite coatings after high temperature heat treatment. The preparation method is applied to solid oxide fuel cells. The invention adopts molten salt electrolyte deposition to prepare composite oxide coatings with high temperature conductivity and inhibiting chromium volatilization, and is committed to optimizing the performance of metal connectors of solid oxide fuel cells to achieve commercialization.

【技术实现步骤摘要】
一种熔盐电沉积金属基复合连接体的制备方法及其应用
本专利技术属于高温导电复合涂层领域，具体的说是涉及一种熔盐电沉积金属基复合连接体的制备方法，应用于高温燃料电池领域。
技术介绍
固体氧化物燃料电池（SOFC）是燃料电池中非常具有前景的一类，通过化学反应将能量转化为电能，除了具有其它燃料电池的高能量转化效率、无污染、低噪音等特点外，其突出的优点是:使用全固态结构，在高温下工作，更适合进行模块化设计和放大，并避免了液态电解质带来的漏液、腐蚀等各种问题；电极材料的催化活性高，不用采用Pt等贵金属作为电极催化剂，降低了电池的制造成本；燃料的适用比较广，可以采用各种碳氢燃料，如C2H5OH、汽油、天然气、CH4、CH3OH等；这些特点使其总的燃料发电效率在单循环时有潜力超过60%，而对总的体系来说效率可高达80%，SOFC被认为是高效的、万能的发电系统，特别适合用作分散电站，SOFC可用于发电、热联供、交通、空间宇航和其它许多领域，因而，被誉为21世纪的绿色能源。由于处于高温工作环境中，电池阴极侧O2气氛使得铁素体不锈钢金属连接体表面生成一层导电性能很差的Cr氧化层，Cr元素从氧化层中外扩散至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔盐电沉积金属基复合连接体的制备方法，所述复合连接体由从内至外依次为金属基体、CrN薄膜层、金属Co层和金属Mn层复合组成，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：（1）金属基体表面预处理：将金属基体表面选用水磨砂纸按照由粗到细的顺序进行打磨，磨到2000号砂纸，再抛光，然后用蒸馏水、无水乙醇或丙酮进行清洗和晾干或吹干备用；（2）采用磁控溅射在金属基体上制备CrN薄膜层，密封仓预先抽真空，真空度不高于1mPa；沉积过程中通入高纯Ar或N2气体，浓度比0.5‑1；纯Cr作为靶材；金属基体预热温度300℃‑600℃，偏压‑50V～‑80V；（3）采用熔盐电解质依次电沉积Co金属涂层和Mn金属...

【技术特征摘要】
1.一种熔盐电沉积金属基复合连接体的制备方法，所述复合连接体由从内至外依次为金属基体、CrN薄膜层、金属Co层和金属Mn层复合组成，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：（1）金属基体表面预处理：将金属基体表面选用水磨砂纸按照由粗到细的顺序进行打磨，磨到2000号砂纸，再抛光，然后用蒸馏水、无水乙醇或丙酮进行清洗和晾干或吹干备用；（2）采用磁控溅射在金属基体上制备CrN薄膜层，密封仓预先抽真空，真空度不高于1mPa；沉积过程中通入高纯Ar或N2气体，浓度比0.5-1；纯Cr作为靶材；金属基体预热温度300℃-600℃，偏压-50V～-80V；（3）采用熔盐电解质依次电沉积Co金属涂层和Mn金属涂层，共晶Cl熔盐为电解质，MnCl2和CoCl2为主盐，浓度范围在25%-40%之间，电化学沉积温度600℃-900℃，加入电沉积保护气氛，沉积电流密度60mA/cm2-200mA/cm2，电沉积Co厚度5-10μm，Mn厚度2-5μm，先沉积C...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭平义，孙杭，李建呈，周天池，邵勇，王宇鑫，丁江涛，许凯旋，严林，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32