制造导电亲水燃料电池元件的方法技术

一种燃料电池流场板，其包含使所述板既更导电又更亲水的一个或多个外层。在一实施方式中，将所述涂层共沉积为导电材料和金属氧化物组合的涂层。适当的导电材料是金，适当的金属氧化物包括ＳｉＯ↓［２］、ＨｆＯ↓［２］、ＺｒＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＳｎＯ↓［２］、Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］、ＭｏＯ↓［２］、ＩｒＯ↓［２］、ＲｕＯ↓［２］和它们的混合物。也可将导电材料和金属氧化物沉积为两个单独的层，其中金属氧化物为外层。根据另一实施方式，将具有提供亲水性的纳米孔的金属层沉积在所述板上。另外，可将掺杂离子加入到金属氧化物中来获得涂层的低氟化物溶解性，以控制氢氟酸刻蚀掉氧化物层的速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景1.专利
[0001]本专利技术一般涉及燃料电池用双极板，尤其是涉及制造燃料电池用双极板的方法，该方法包括将一个或多个层沉积到板上以使其既导电又亲水。2.相关技术的讨论[0002]氢气是一种很有吸引力的燃料，因为它是清洁的并且在燃料电池中能够应用于高效发电。汽车工业花费大量资源开发作为汽车动力源的氢燃料电池。这些汽车与现在使用内燃机的汽车相比会更有效并且产生更少的排放。[0003]氢燃料电池是一种电化学装置，它包括阳极、阴极以及其间的电解质。阳极接收氢气，阴极接收氧气或空气。氢气在阳极解离并产生游离质子和电子。质子通过电解质到达阴极。质子与阴极中的氧和电子反应产生水。来自阳极的电子不能通过电解质，因此在传送到阴极之前被引导通过负载来做功。该功用于操作汽车。[0004]质子交换膜燃料电池(PEMFC)是用于汽车的常见燃料电池。PEMFC通常包括固态聚合物电解质质子传导膜，例如全氟磺酸(perfluorosulfonic acid)膜。阳极和阴极通常包括支撑于碳颗粒上并且与离聚物(ionomer)混合的通常为铂的细分散的催化颗粒。催化混合物沉积在膜的相对的面上。阳极催化混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池，包含由板材料制成的流场板，所述流场板包括多个对应于反应气体的流动通道，所述流场板进一步包括至少一个使所述流场板既亲水又导电的涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-2-28 11/068,4891.一种燃料电池，包含由板材料制成的流场板，所述流场板包括多个对应于反应气体的流动通道，所述流场板进一步包括至少一个使所述流场板既亲水又导电的涂层。2.根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述板材料选自由不锈钢、钛、铝和聚合物-碳复合材料基材料所组成的组。3.根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述至少一个涂层是导电材料和亲水材料的共沉积涂层。4.根据权利要求3所述的燃料电池，其中所述亲水材料是金属氧化物。5.根据权利要求4所述的燃料电池，其中所述金属氧化物选自由SiO2、HfO2、ZrO2、Al2O3、SnO2、Ta2O5、Nb2O5、MoO2、IrO2、RuO2和它们的混合物所组成的组。6.根据权利要求3所述的燃料电池，其中所述导电材料是金。7.根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述至少一个涂层包括由导电材料制成的第一涂层和由金属氧化物制成的第二涂层。8.根据权利要求7所述的燃料电池，其中所述导电材料选自由金和在碳粘合剂中的有机聚合物所组成的组。9.根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述至少一个涂层是含有用于提供亲水表面形态的纳米孔的金属涂层。10.根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述涂层为约10nm厚。11.根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述涂层包含掺杂离子。12.根据权利要求11所述的燃料电池，其中所述掺杂离子选自由Ca、Fe、Al、Ni、Sr、Mg、Pb和Sc所组成的组。13.根据权利要求10所述的燃料电池，其中所述掺杂离子与氢氟酸产生附着到所述涂层外表面上的不溶的氟化物。14.根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述至少一个涂层通过选自以下组中的方法沉积在所述流场板上：电子束蒸发法、磁控溅射法、脉冲等离子体法、等离子体加强的化学气相沉积法、原子层沉积法、热喷涂法和溶胶-凝胶法。15.根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述流场板选自由阳极-->侧流场板和阴极侧流场板所组成的组。16.根据权利要求1所述的燃料电池，其中所述燃料电池是车辆上燃料电池堆的一部分。17.一种燃料电池，包括：膜；和紧邻所述膜设置的流场板，所述流场板...

【专利技术属性】
技术研发人员：G维亚斯，TA特拉波尔德，SW加伦斯特罗姆，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]