双极板和其制备方法技术

本申请涉及双极板和其制备方法。本申请提供了一种双极板，该双极板包括：金属基板、过渡层及复合涂层。过渡层设置于基板的至少一部分表面上，且复合涂层设置于过渡层的至少一部分表面上。该复合涂层包含碳化钛层与碳化铬层堆叠形成的双层涂层。本申请提供的具有碳化复合涂层的双极板具有良好的抗腐蚀性能和电传导性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
双极板和其制备方法


[0001]本申请涉及储能
，尤其涉及一种具有碳化复合涂层的双极板。

技术介绍

[0002]双极板是燃料电池或氧化还原液流电池的重要部件之一，双极板通常位于电池单元正极与另一电池单元负极的界面，以用于(1)构成电池单元骨架以支撑电池单元；(2)构成导电体将电池单元串联或并联以组成电池组；(3)通过流道向电极提供反应材料(反应气体或电解液)；(4)协调水与热的管理，防止冷却介质或反应材料外漏。
[0003]因此，双极板需要具有高电导率、足够的机械强度、良好的热导、气体透过率低、抗腐蚀且能在电池工作环境中化学稳定相当长的时间。现有双极板的材料分为石墨材料和金属材料两种，其中金属材料具备重量轻、体积小、能够在有限的空间集成更大的功率等特征，而在某些空间有限制的领域具有应用潜力。
[0004]现有技术中，为提高双极板的抗腐蚀性，会在金属材料双极板表面涂覆导电耐腐蚀涂层。然而，现有的涂层中，贵金属涂层的存在成本高的缺陷；氮化物涂层容易产生柱状晶，进而导致其耐腐蚀性和导电性难以兼顾；非晶碳膜稳定性差，产品合格率低。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双极板，其包括：金属基板；过渡层，其设置于所述基板的至少一部分表面上；以及复合涂层，其设置于所述过渡层的至少一部分表面上，其中所述复合涂层包含碳化钛层与碳化铬层堆叠形成的双层涂层。2.根据权利要求1所述的双极板，其中所述复合涂层进一步包含设置于所述双层涂层上的一个或多个所述碳化钛层与所述碳化铬层形成的所述双层涂层，其中所述碳化钛层与所述碳化铬层中的每一者为交叉堆叠。3.根据权利要求1或2所述的双极板，其中所述金属基板包含铜、铁、钢材中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的双极板，其中所述过渡层包含钛及铬中的一种或多种。5.根据权利要求1或2所述的双极板，其中所述过渡层的厚度为50nm至200nm。6.根据权利要求1或2所述的双极板，其中所述碳化钛层的单层厚度为10nm至20nm，所述碳化铬层的单层厚度为10nm至20nm，且所述碳化钛层的总厚度小于1000nm，所述碳化铬层的总厚度小于1000nm。7.根据权利要求1或2所述的双极板，其中所述复合涂层的厚度小于2000nm。8.根据权利要求2所述的双极板，其中所述复合涂层包含1组至100组所述双层涂层，其中所述碳化钛层的单层厚度与所述碳化铬层的单层厚度由在接近过渡层的内层向外层逐渐增大。9.根据权利要求1或2所述的双极板，其中所述双极板的接触电阻小于或等于10mΩ
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cm2。10.一种双极板的制备方法，其包括如下步骤：提供金属基板；采用磁控溅射工艺于所述金属基板的表面上形成过渡层；采用对镀工艺于所述过渡层的表面上形成包含碳化钛层与碳化铬层堆叠形成的复合涂层。11.根据权利要求10所述的双极板的制备方法，其中所述对镀工艺包含以下步骤：将钛靶与铬靶设置于封闭腔炉的两侧，且将涂覆所述过渡层的所述金属基材设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：温振伟，沈学忠，李庆超，贺林青，袁安素，
申请(专利权)人：东莞瀚晶纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：