一种质子交换膜燃料电池复合双极板及其制备方法技术

一种质子交换膜燃料电池复合双极板及其制备方法。本发明专利技术将三聚氰胺海绵加热碳化成碳海绵，把海绵加工成双极板需要的形状、刻制流场，通过浸渍‑干燥法在海绵孔洞中生成导电聚合物膜，使得导电聚合物与碳海绵形成互穿的网络结构，最后使用热固性树脂作为填充聚合物，补充孔隙，加大强度，制得复合双极板。本发明专利技术制得的改性复合材料双极板具有电导性好、体积密度小、机械性能好、润湿性能好、热稳定性能好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种质子交换膜燃料电池复合双极板及其制备方法
本专利技术涉及质子交换膜燃料电池领域，特别是指一种复合双极板及其制备方法。
技术介绍
质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种直接将燃料和氧化剂中的化学能连续转化为电能的装置，具有高效环保、比能量和比功率高、启动快等很多优点，被看作是未来重要的新型能源，已成为世界各国研究热点之一。双极板作为质子交换膜燃料电池的关键部件，主要作用是为了实现单电池之间的连接起到收集电流的作用，为电池分配燃料和氧化剂等。双极板质量的好坏直接决定电池堆输出功率的大小和使用寿命的长短，其成本占电池堆总成本的40%左右。因此，寻求和制备廉价、质轻、轻薄、力学性能好、电导率高、透气系数低、耐腐蚀的双极板材料以及成本较低的制备工艺是双极板发展的目标。目前，用于生产质子交换膜燃料电池双极板的材料有石墨、金属材料和复合材料等。石墨板具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，但石墨的脆性造成了加工困难，因此生产成本高。金属材料也可以用来制备双极板，其优点在于金属材料的导电和导热性能非常好，易于加工，选用非常薄的极板就能达到隔离反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质子交换膜燃料电池复合双极板，其特征在于该双极板是通过将三聚氰胺海绵加热碳化成碳海绵，把海绵加工成双极板需要的形状、刻制流场，用浸渍-干燥法在海绵孔洞中生成导电聚合物膜，使得导电聚合物与碳海绵形成互穿的网络结构，最后使用热固性树脂作为填充聚合物，补充孔隙，加大强度而制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池复合双极板，其特征在于该双极板是通过将三聚氰胺海绵加热碳化成碳海绵，把海绵加工成双极板需要的形状、刻制流场，用浸渍-干燥法在海绵孔洞中生成导电聚合物膜，使得导电聚合物与碳海绵形成互穿的网络结构，最后使用热固性树脂作为填充聚合物，补充孔隙，加大强度而制得。


2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池复合双极板的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）将三聚氰胺树脂海绵清洁干燥，放置于石墨坩埚中，并将坩埚放置于感应炉中，在氩气气氛下以5~30℃/min的升温速率加热到1200~1800℃碳化，当加热至目标温度后，保温0.5~2小时，而后随炉冷却至室温后取出；
（2）将步骤（1）中得到的碳化海绵，加工成双极板所需要的形状，刻制流场；
（3）将步骤（2）所制得的碳海...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰，杨海军，王丽华，汪前东，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11