膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法技术

本发明专利技术公开了一种膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，包括以下步骤：S1、高温膨胀处理：将可膨胀石墨进行高温膨化处理；S2、石墨烯喷涂：向膨胀石墨上均匀喷涂固含量为5%‑10%的石墨烯；S3、微波干燥：将喷涂石墨烯的膨胀石墨在400‑500℃下干燥3‑5min；S4、模压成型：将干燥后的膨胀石墨置于传输带上，采用滚筒压制方式，制得低密度石墨板，传输带的传输速度为10‑20m/min，滚筒压力为1‑10MPa。本发明专利技术的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法具有加工简单，且制备出的石墨板电导率低，导电率增大，电能损耗降低的优点。

Preparation of Low Density Flexible Graphite Plates for Bipolar Plates of High Conductivity Hydrogen Fuel Cells by Doping Expanded Graphite with Graphene

The invention discloses a method for preparing low density flexible graphite plates for bipolar plates of high conductive hydrogen fuel cells by doping graphene with expanded graphite, which includes the following steps: S1, high temperature expansion treatment: high temperature expansion treatment of expandable graphite; S2, graphene spraying: uniformly spraying graphene with solid content of 5%-10% onto expanded graphite; S3, microwave drying: spraying graphene; Expanded graphite was dried for 3 5 minutes at 400 500 C; and extruded for 4 moulding: the dried expanded graphite was placed on the conveyor belt, and the low density graphite plate was made by roller pressing. The conveyor belt's transmission speed was 10 20 m / min, and the pressure of the roller was 1 10 MPa. The method of preparing low density flexible graphite plate for bipolar plate of high conductive hydrogen fuel cell by doping graphene with expanded graphite has the advantages of simple processing, low conductivity, increased conductivity and reduced power loss.

【技术实现步骤摘要】
膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法
本专利技术涉及高分子材料
，更具体地说，它涉及一种膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法。
技术介绍
燃料电池发电原理是将氢气和氧气的化学能经电化学反应方式产生电能，氢气在阳极解离为H+，通过质子交换膜后，在阴极与氧气反应生成水，电子从阳极通过外电路到达阴极，在外电路上形成电流回路。这种方式不受卡诺循环限制，由于其能量转化率高40％-60％，并且具有清洁、无污染、无噪声、无红外等特点，被认为是21世纪首选的高效、洁净的发电技术，同时也是一种理想的移动电源技术，可被广泛应用于汽车交通、军事备用电源、水下航潜器等诸多领域。双极板作为燃料电池的关键组件之一，占据燃料电池电堆重量的80％和成本的45％，其主要作用是分配反应物气体、输运反应物产物、收集并传导电流、支撑膜电极、传递多余热量等。目前氢燃料电池用双极板主要使用材料包括四种：传统人造双极板、金属表面改性双极板、复合材料双极板和柔性膨胀石墨双极板，其中柔性膨胀石墨双极板由柔性石墨板依次经过压制和树脂浸渍制得，而柔性石石墨板由天然鳞片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、高温膨胀处理：选用纯度为99‑99.9%的可膨胀石墨，将可膨胀石墨置于800‑960℃的环境下，进行高温膨化处理3‑5s；S2、石墨烯喷涂：将经过高温膨胀处理的膨胀石墨平铺在传输带上，向膨胀石墨上均匀喷涂固含量为5%‑10%的石墨烯，每千克膨胀石墨的喷涂量为2%‑5%；S3、微波干燥：将喷涂石墨烯的膨胀石墨在400‑500℃下干燥3‑5min，微波频率为2400‑2500MHz；S4、模压成型：将干燥后的膨胀石墨置于传输带上，采用滚筒压制方式，制得低密度石墨板，传输带的传输速度为10‑...

【技术特征摘要】
1.一种膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、高温膨胀处理：选用纯度为99-99.9%的可膨胀石墨，将可膨胀石墨置于800-960℃的环境下，进行高温膨化处理3-5s；S2、石墨烯喷涂：将经过高温膨胀处理的膨胀石墨平铺在传输带上，向膨胀石墨上均匀喷涂固含量为5%-10%的石墨烯，每千克膨胀石墨的喷涂量为2%-5%；S3、微波干燥：将喷涂石墨烯的膨胀石墨在400-500℃下干燥3-5min，微波频率为2400-2500MHz；S4、模压成型：将干燥后的膨胀石墨置于传输带上，采用滚筒压制方式，制得低密度石墨板，传输带的传输速度为10-20m/min，滚筒压力为1-10MPa。2.根据权利要求1所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述步骤S2中石墨烯浆料由以下方法制成：将5-10%的石墨烯加入89.5-94.5%的水中，再加入0.5%的表面活性剂，混合搅拌均匀，制得石墨烯浆料。3.根据权利要求2所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和木质素磺酸钠中的一种。4.根据权利要求1所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述步骤S2中石墨烯浆料中石墨烯的粒径为0.8-1.2μm。5.根据权利要求1所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，
申请(专利权)人：青岛岩海碳材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37