一种基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，该基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，包括石墨板，所述石墨板的外层固定连接有底层，所述底层的外侧固定连接有基层，所述基层包括金属薄膜和金刚石导电膜。该基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，通过采用金属薄膜上沉积纳米级别的合金和金刚石导电膜，使其能抵抗H离子和酸性离子腐蚀，保证表面电阻的稳定性，保证了其良好的导电性能，关于底层的设计上，保证了没有针孔产生，同时保证到了无氢金刚石导电膜在使用过程中的良好的结合力，可以有效阻断表面元素流失，表面电阻和腐蚀电流能在长时间保持稳定而不增加。在长时间保持稳定而不增加。在长时间保持稳定而不增加。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜


[0001]本技术涉及导电膜
，具体为一种基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜。

技术介绍

[0002]随着新能源电动车的不断兴起，和全球对于C排放的重视，氢能源作为有效的方式将在未来5年内得到广泛的应用，氢是一种洁净的二次源载体，氢燃料电池具有能量转化率高，噪音低以及零排放等优点，氢是连接可再生能源与传统化工能源的桥梁，从而实现了未来洁净能源利用的革命性愿景。
[0003]氢燃料电池是将氢气和空气中的氧的化学能直接转化成电能装置，输入氢气和空气，释放电能，排放水，清洁环保的能量输出方式，成为新一代电动汽车的核心装置。燃料电池的核心部件由催化膜和双级板组成，其中通常的双极板由石墨板来制造。
[0004]现有的石墨板做成的燃料电池双级板，使用寿命不足2000小时，体积和重量大的特点，而且没有柔韧性，强度不高等特点，燃料电池双极板运行在强酸条件下，受到大电流，循环波动电压的作用，容易导致其表面层元素腐蚀流失，接触电阻增大，腐蚀电流激增。

技术实现思路

[0005]为实现以上能抵抗H离子和酸性离子腐蚀，导电稳定，能阻断表面元素流失目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，包括石墨板，所述石墨板的外层固定连接有底层，所述底层的外侧固定连接有基层，所述基层包括金属薄膜和金刚石导电膜。
[0006]进一步的，所述金属薄膜上沉积纳米级别的合金。
[0007]进一步的，所述金刚石导电膜的厚度为40
‑
100nm。
[0008]进一步的，所述金刚石导电膜的晶体尺寸为10
‑
20nm。
[0009]进一步的，所述金刚石导电膜使用磁透镜PECVD装置，金刚石薄膜沉积速度为100纳米/5min。
[0010]进一步的，所述选用的材料B、Ti、Nb、Mo均为可蒸发的物质。
[0011]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0012]1、该基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，通过采用金属薄膜上沉积纳米级别的合金和金刚石导电膜，使其能抵抗H离子和酸性离子腐蚀，保证表面电阻的稳定性，保证了其良好的导电性能，关于底层的设计上，保证了没有针孔产生，同时保证到了无氢金刚石导电膜在使用过程中的良好的结合力。
[0013]2、该基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，可以有效阻断 H离子和强硫酸的腐蚀，在受到大电流，循环波动电压下，阻断表面元素流失，表面电阻和腐蚀电流能在长时间保持稳定而不增加。
[0014]3、该基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，通过在金刚石导电膜中
添加B、Ti、Nb，让其电阻降到同金属板同级别上，同时在金刚石导电膜中添加B等，让金刚石的晶体尺寸从微米级别下降至10nm，从而达到了可以有效形成致密没有针孔的薄膜，保证了其良好的导电性能的效果。
附图说明
[0015]图1为本技术结构整体示意图。
[0016]图中：1、石墨板；2、底层；3、基层。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]该基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜的实施例如下：
[0019]请参阅图1，一种基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，包括石墨板1，石墨板1的外层固定连接有底层2，底层2的外侧固定连接有基层3，基层3包括金属薄膜和金刚石导电膜。
[0020]金属薄膜上沉积纳米级别的合金。
[0021]金刚石导电膜的厚度为40
‑
100nm。
[0022]金刚石导电膜的晶体尺寸为10
‑
20nm。
[0023]金刚石导电膜使用磁透镜PECVD装置，金刚石薄膜沉积速度为100纳米 /5min。
[0024]选用的材料B、Ti、Nb、Mo均为可蒸发的物质。
[0025]采用高功率磁控溅射沉积底层，沉积厚度为50nm，沉积的温度： 300
‑
400C
°
，沉积功率为20KW。
[0026]采用PECVD沉积金刚石导电膜，沉积厚度为60nm，沉积温度600℃其中B 含量为2.6％TI含量为3.2％。
[0027]测试条件：0.84V/SHE恒电位极化72小时参照美国能源部(DOE)测试标准，采用上海辰华电化学测试测试系统。
[0028]测试环境：PH＝3H2SO4+0.1PPMHF，80℃。
[0029]测试结果表
[0030][0031][0032]尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，
可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，包括石墨板(1)，其特征在于：所述石墨板(1)的外层固定连接有底层(2)，所述底层(2)的外侧固定连接有基层(3)，所述基层(3)包括金属薄膜和金刚石导电膜。2.根据权利要求1所述的一种基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，其特征在于：所述金属薄膜上沉积纳米级别的合金。3.根据权利要求1所述的一种基于无氢金刚石导电膜技术的双极板抗腐蚀导电膜，其特征在于：所述金刚石导电膜的厚度为40
‑
100n...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄仕江，蒋源，袁明，
申请(专利权)人：上海妙壳新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：