一种石墨烯涂层及石墨烯导电耐蚀涂层的制备方法技术

本发明专利技术提出一种石墨烯涂层，本发明专利技术采用低缺陷、高品质的单层或寡层石墨烯为原料，对其进行亲水性化学官能团接枝改性，本发明专利技术不降低石墨烯本身的导电性的同时提高石墨烯的水分散性、成膜性以及附着力。利用一种旋转喷涂制膜设备将含有改性石墨烯的水分散液均匀喷涂在金属基双极板表面。在离心旋转的过程中，液层间的相对运动会形成的剪切力，促使石墨烯在溶液中沿圆周方向层层定向规则排列，另外，离心力又会促使石墨烯致密堆积，因此可以得到高定向、高致密的薄膜，即在金属基双极板上制备具有高导电、高耐蚀的石墨烯涂层。高耐蚀的石墨烯涂层。高耐蚀的石墨烯涂层。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯涂层及石墨烯导电耐蚀涂层的制备方法


[0001]本专利技术涉及石墨烯涂层
，尤其涉及一种石墨烯涂层及石墨烯导电耐蚀涂层的制备方法。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种能够把燃料自身的化学能直接转换成电能的装置，具有高效清洁的特点，在许多领域具有广泛的应用前景。质子交换膜燃料电池是燃料电池的一种类型，其工作原理是氢气和氧气分别通入两侧均带有催化剂的质子交换膜的两侧，在电路连通的条件下，在催化层上分别发生氢气失去电子和氧气得到电路传输电子的反应，从而在该过程中产生可以被利用的电流。由于氢气来源广泛，再加上燃料电池的各零部件生产制造技术相对成熟，质子交换膜燃料电池在固定式发电领域、交通运输以及便携式电源领域将有优异的表现。双极板作为质子交换膜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。美国能源部对双极板材料性能提出了具体的量化指标：腐蚀电流密度小于1μA
·
cm-2
；界面接触电阻小于10mΩ
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cm2；导电率大于100S
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cm-1
；导热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯涂层，其特征在于，以单层或寡层石墨烯为原料，对石墨烯原料进行磺化改性得到磺化石墨烯，将所述磺化石墨烯分散于水中制得所述石墨烯涂层；所述磺化改性包括以下步骤：步骤a：将石墨烯原料分散于水中，获得石墨烯分散液步骤b将氨基苯磺酸和亚硝酸钠在酸性环境、冰浴条件下混合，得到重氮盐溶液；步骤c：将所述重氮盐溶液添加至所述石墨烯分散液中，在冰浴环境及机械剥离环境下搅拌处理，得到磺化石墨烯分散液；步骤d：将所述磺化石墨烯分散液进行离心清洗，去除多余反应物，得到磺化石墨烯。2.根据权利要求1所述的石墨烯涂层，其特征在于，在步骤a中，石墨烯原料分散于水中的浓度为0.3-10mg/mL。3.根据权利要求1所述的石墨烯涂层，其特征在于，在步骤b中，所述氨基苯磺酸和所述亚硝酸钠的质量比为0.1-10:1，冰浴条件下混合反应5-120min。4.根据权利要求1所述的石墨烯涂层，其特征在于，在步骤c中，所述重氮盐溶液和所述石墨烯分散液的质量比为10:0.1-1；所述机械剥离为高剪切处理和超声处理中的一种或其结合，处理时间为10min-10h；所述高剪切处理处理的转速为5000-20000rpm/min，所述超声处理的功率为100-1500W。5.根据权利要求1所述的石墨烯涂层，其特征在于，将所述石墨烯原料磺化处理后得到的磺化石墨烯分散在水中，得到浓度为0.1-100m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，崔锦灿，邱汉迅，杨俊和，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：