一种地聚合物基复合材料双极板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种质子交换膜燃料电池双极板及其制备方法。一种地聚合物基复合材料双极板，其特征在于它由偏高岭土、电导材料和水玻璃溶液原料制备而成；电导材料由石墨和碳纤维组成，石墨掺量为偏高岭土质量的２０～４０％，碳纤维掺量为偏高岭土质量的１０％～２０％；水玻璃溶液与偏高岭土和电导材料的质量比为０．４～０．８∶１；所述的偏高岭土为市面出售的煤系高岭土或纯高岭土，在６００～８５０℃的高温下煅烧所得；所述的水玻璃溶液的模数ｍ＝２．８～３．５，波美度Ｂｅ＝３５～４５。本发明专利技术制作的双极板具有成本低、耐腐蚀性能好、机械强度高、重量轻、导电性能好、长期运行对质子交换膜燃料电池无毒害与污染、价格低廉的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种地聚合物基复合材料双极板及其制备方法
本专利技术涉及一种质子交换膜燃料电池双极板及其制备方法。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于能量转化效率高、环境友好、性能稳定、清洁化生产，在车载驱动电源、便携式电源和家庭用电站等方面有着十分广阔的应用前景，已成为新型能源的一个重要发展方向。但是，成本太高是PEMFC目前难以商业化应用的主要因素。其中，双极板约占整个PEMFC总质量的70％～80％，成本约占总成本的40％～50％。目前，双极板材料主要有三种：石墨双极板、金属双极板以及复合材料双极板，但它们都有明显的缺陷：石墨类材料机械强度(特别是弯曲强度)低，脆性大，难以薄片化，气密性差，而且加工成本高(其加工成本占总成本的50％以上)；金属双极板的密度大，易腐蚀；复合材料双极板则技术仍不很成熟，而且成本也高。因此，要选择合适的双极板材料、合理的制备工艺，以求降低电池的内阻、提高电池的输出功率，改善电池的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低成本高性能的地聚合物基复合材料双极板及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种地聚合物基复合材料双极板，其特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地聚合物基复合材料双极板，其特征在于它由偏高岭土、电导材料和水玻璃溶液原料制备而成；电导材料由石墨和碳纤维组成，石墨掺量为偏高岭土质量的２０～４０％，碳纤维掺量为偏高岭土质量的１０％～２０％；水玻璃溶液与偏高岭土和电导材料的质量比为０．４～０．８∶１；所述的偏高岭土为市面出售的煤系高岭土或纯高岭土，在６００～８５０℃的高温下煅烧所得；所述的水玻璃溶液的模数ｍ＝２．８～３．５，波美度Ｂｅ＝３５～４５。

【技术特征摘要】
1.一种地聚合物基复合材料双极板，其特征在于它由偏高岭土、电导材料和水玻璃溶液原料制备而成；电导材料由石墨和碳纤维组成，石墨掺量为偏高岭土质量的20～40％，碳纤维掺量为偏高岭土质量的10％～20％；水玻璃溶液与偏高岭土和电导材料的质量比为0.4～0.8∶1；所述的偏高岭土为市面出售的煤系高岭土或纯高岭土，在600～850℃的高温下煅烧所得；所述的水玻璃溶液的模数m＝2.8～3.5，波美度Be＝35～45。2.根据权利要求1所述的一种地聚合物基复合材料双极板，其特征在于：所述的水玻璃溶液的模数m＝3.19，波美度Be＝39.2。3.根据权利要求1所述的一种地聚合物基复合材料双极板，其特征在于：所述的石墨的纯度≥99.85wt％，细度＜90μm。4.根据权利要求1所述的一种地聚合物基复合材料双极板，其特征在于：所述的碳纤维的长度小于4mm，直径＜0.2mm。5.如权利要求1所述的一种地聚合物基复合材料双...

【专利技术属性】
技术研发人员：王发洲，沈春晖，张云升，丁庆军，胡曙光，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]