【技术实现步骤摘要】
一种改性纤维、复合双极板及其制备方法和应用
本专利技术属于燃料电池领域，涉及一种改性纤维、复合双极板及其制备方法和应用。
技术介绍
燃料电池作为一种直接将化学能转化为电能的装置，以其特有的高效率、高可靠性和良好的环境效益等优点，成为能源研究的热点，并有可能取代内燃机成为主要的能量转换方式。燃料电池通过电化学反应将化学能直接转化为电能，其间没有热动能的转化，故转化效率高；由于燃料电池内部不存在机械传动装置，故噪声极低，且可靠性较高；当以纯氢作为燃料时，其电化学反应产物仅为水。当以富氢气体为燃料时，其电化学反应产物含有少量二氧化碳。故其排放污染物极少，是一种十分清洁的能源方式。质子交换膜燃料电池由许多单电池组成，而每个单电池由膜电极、扩散层和双极板三部分组成。双极板是PEMFC中的重要组成部分，其成本、重量分别占PEMFC的45％和80％，其高成本导致PEMFC的价格昂贵。因此，双极板材料及其制备工艺的突破将有利于PEMFC实现产业化。双极板的作用是分隔气体并通过流场将燃料反应气体导入燃料电池，收集并传导电流和支...
【技术保护点】
1.一种改性纤维，其特征在于，所述改性纤维包括无机纤维以及位于无机纤维表面的纳米粒子层，所述纳米粒子层包括贵金属纳米粒子和/或石墨烯。/n
【技术特征摘要】
1.一种改性纤维，其特征在于，所述改性纤维包括无机纤维以及位于无机纤维表面的纳米粒子层，所述纳米粒子层包括贵金属纳米粒子和/或石墨烯。
2.根据权利要求1所述的改性纤维，其特征在于，所述无机纤维包括短切玻璃纤维、莫来石纤维或玄武岩纤维中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述无机纤维的直径为5-20μm；
优选地，所述无机纤维的长度为0.5-3mm；
优选地，所述纳米粒子层的厚度为10-1000nm；
优选地，所述纳米粒子层中纳米粒子的平均粒径为1-10nm；
优选地，所述贵金属纳米粒子层包括金纳米粒子层、银纳米粒子层或铂纳米粒子层中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的改性纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将无机纤维加入多巴胺溶液中，反应，得到聚多巴胺改性的无机纤维；
(2)将步骤(1)得到的聚多巴胺改性的无机纤维中加入贵金属盐溶液和/或氧化石墨烯，反应，得到所述改性纤维。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述多巴胺溶液的浓度为2-40g/L；
优选地，步骤(1)所述多巴胺溶液的pH为8.5-10.5；
优选地，以无机纤维的添加量为1g计，步骤(1)所述多巴胺溶液的体积为10-10000mL；
优选地，步骤(1)所述反应的温度为20-30℃；
优选地，步骤(1)所述反应的时间为2-48h；
优选地，所述步骤(1)还包括将反应后得到的反应物依次进行固液分离、清洗以及干燥；
优选地，所述清洗用溶剂为去离子水；
优选地，所述清洗的次数为3-5次；
优选地，所述干燥的温度为80-100℃；
优选地，所述干燥的时间为0.5-3h。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述贵金属盐溶液包括氯金酸溶液和/或氯铂酸溶液；
优选地，步骤(2)所述贵金属盐溶液的浓度为1-10％；
优选地，以无机纤维的添加量为1g计，步骤(2)所述贵金属盐溶液和/或氧化石墨烯溶液的添加量为10-10000mL；
优选地，步骤(2)所述反应是在超声条件下进行反应的；
优选地，步骤(2)所述反应的温度为10-60℃；
优选地，步骤(2)所述反应的时间为1-12h；
优选地，所述步骤(2)还包括将反应后得到的反应物依次进行固液分离、清洗以及干燥；
优选地，所述清洗用溶剂为去离子水；
优选地，所述清洗的时间为3-7min。
6.一种复合双极板，其特征在于，所述复合双极板包括阳极板和阴极板，所述阳极板和阴极板均包括权利要求1或2所述的改性纤维。
7.根据权利要求6所述的复合双极板，其特征在于，所述阳极板包括质量百分比为71-79％的膨胀石墨、1-...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩建，崔龙，倪大龙，米新艳，张克金，张苡铭，苏中辉，曲英雪，付中博，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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