一种具有催化作用双极板的制备方法技术

本发明专利技术属新能源材料领域，特别是涉及一种具有催化作用的质子交换膜燃料电池用铝合金双极板的制备方法。该方法是以铝合金为基体材料，采用电脑雕刻方法制备流场，通过电沉积镍对铝合金进行表面改性处理，电沉积铂并与镍形成铂合金催化剂。采用该方法制备的铝合金双极板，其特点表现在：双极板与催化剂有机地结合为一体，双极板具有催化作用，减少电池组件，降低接触电阻和提高电接触可靠性。该双极板耐蚀性优于３１６不锈钢，与纯镍相当，３ｍｍ厚双极板体积电阻率为４．９～５．０μΩ.ｃｍ，分别是纯镍的一半、３１６不锈钢的１／１０～１／７和石墨板的１／２０～１／１５。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属新能源材料领域，特别是涉及一种具有催化作用的质子交换膜燃料电池用铝合金双极板的制备方法。
技术介绍
质子交换膜燃料电池由于具有工作温度低、启动快、无腐蚀、不怕震动、能量密度高和输出功率容易调整等突出优点而成为燃料电池的研究开发热点，双极板、催化剂和质子交换膜三大部件的价格昂贵限制了质子交换膜燃料电池推广应用。目前，双极板采用碳板、石墨-树脂、不锈钢等材料，主要考虑导电性能和机械强度，都不具有催化性能。从导电率、机械强度和密度等因素考虑，铝合金可以用作质子交换膜燃料电池的双极板材料，缺点是铝合金非常容易氧化，导致接触电阻增大，采用电镀镍对铝合金进行表面处理可以防止氧化和改善电接性能。质子交换膜燃料电池最理想的电催化剂是铂，但铂资源匮乏、价格昂贵和利用率低，如粒径为12nm的铂粒子中铂的利用率只有10％左右。通过碳载铂、铂合金化和超微化等技术可以提高铂的利用率，利用溶胶法、离子交换法和铂盐直接还原等方法可以在碳载体上获得纳米级铂催化剂，但使用过程中纳米级铂非常容易发生团聚而逐渐变大；传统合金化方法制备的铂基合金中，铂的含量为20～60％，铂的最佳效率约为1g铂/kW功率。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有催化作用双极板的制备方法，以铝合金为双极板的基体材料，采用电脑雕刻方法制备流场，其特征是通过电沉积镍对铝合金进行表面改性处理，电沉积铂并与镍形成铂合金催化剂，将双极板和催化剂有机地结合为一体，使双极板具有催化作用；具体包括以下步骤：（１）将加工流场和预处理的铝合金基体材料在含镍离子溶液中电沉积厚度为３０～５０ｕｍ的镍；溶液组成和工艺参数为：七水硫酸镍１５０～２００ｇ／Ｌ，氯化钠８～１５ｇ／Ｌ，硼酸２５～３５ｇ／Ｌ，七水硫酸镁２５～３５ｇ／Ｌ，ｐＨ＝３．０～４． ０，温度为１０～３５℃，Ｄ↓［ｋ］＝０．０５～２．０Ａ／ｄｍ↑［２］；（２）将电沉积镍后的铝合金基体材料，借助微...

【技术特征摘要】
1.一种具有催化作用双极板的制备方法，以铝合金为双极板的基体材料，采用电脑雕刻方法制备流场，其特征是通过电沉积镍对铝合金进行表面改性处理，电沉积铂并与镍形成铂合金催化剂，将双极板和催化剂有机地结合为一体，使双极板具有催化作用；具体包括以下步骤：(1)将加工流场和预处理的铝合金基体材料在含镍离子溶液中电沉积厚度为30～50um的镍；溶液组成和工艺参数为：七水硫酸镍150～200g/L，氯化钠8～15g/L，硼酸25...

【专利技术属性】
技术研发人员：管从胜，秦敬玉，孙从征，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]