质子交换膜燃料电池抗腐蚀涂层及其制备方法和燃料电池技术

本发明专利技术公开了一种质子交换膜燃料电池抗腐蚀涂层及其制备方法和燃料电池，包括提供一基底并对基底预处理；在预处理的基底上沉积形成一具有多层复合结构的含碳抗腐蚀涂层，该含碳抗腐蚀涂层包括从内至外依次层叠沉积于基底表面的基底接触层、中间层和无定形碳层。与现有技术相比，本发明专利技术的抗腐蚀涂层在起到抗腐蚀和电传导的作用同时还能够降低生产成本，适于大批量生产。于大批量生产。于大批量生产。

【技术实现步骤摘要】
质子交换膜燃料电池抗腐蚀涂层及其制备方法和燃料电池


[0001]本专利技术涉及质子交换膜燃料电池及制备
，特别是涉及一种质子交换膜燃料电池抗腐蚀涂层及其制备方法和燃料电池。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFC)不仅具有一般燃料电池的高效率、无污染、无噪声、可连续工作的特点，还具有功率密度高、工作温度低、启动快、使用寿命长等优点，在电动车、可移动电源等方面都有广阔的应用前景，已引起越来越多国家和企业的重视。但由于质子交换膜燃料电池(PEMFC)常规的工作环境通常为温度为60～80℃的强酸性溶液中，工作环境严苛，同时，鉴于质子交换膜燃料电池目前量产的需求，使得质子交换膜燃料电池面临着提高抗腐蚀和降低成本量大难题。
[0003]双极板作为质子交换膜燃料电池的关键部件之一，金属材料双极板因其强度高、加工性能好、气体不透过性能够阻隔氧化剂和还原剂，可制成很薄的双极板(最薄厚度可达0.1mm～0.3mm)，能大幅度提高电池组的比能量和比功率，并且可显著降低双极板的成本，是PEMFC商业化最有潜力的双极板材料。但是，金属材料在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池抗腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一基底并对基底预处理；在预处理的基底上沉积形成一具有多层复合结构的含碳抗腐蚀涂层。2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，在所述在预处理的基底上沉积形成一具有多层复合结构的含碳抗腐蚀涂层的步骤中，形成含碳抗腐蚀涂层的具体方法为：以金属和碳为靶材在预处理的基底表面溅射形成一中间层；在中间层的表面溅射碳元素形成一无定型碳层。3.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池抗腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，在所述以金属和碳为靶材在预处理的基底表面溅射形成一中间层的步骤中，所述中间层为金属碳化物层，形成中间层的具体方法为：采用直流磁控溅射工艺并施加脉冲直流偏压，以金属和碳为靶材在所述基底表面共溅射金属碳化物形成所述中间层；且在溅射时，所述脉冲直流偏压为
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50～200V，金属靶材和碳靶材均为2～5英寸的平面靶材，溅射功率均为100～200W，溅射时间为15～30min。4.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池抗腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，在所述以金属和碳为靶材在预处理的基底表面溅射形成一中间层的步骤中，所述中间层包括M层金属碳化物层和N层金属层，所述金属碳化物层和金属层间隔层叠于所述基底表面，其中，M和N均为自然数，且M
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N＝1；形成中间层的具体方法为：采用直流磁控溅射工艺并施加脉冲直流偏压，以金属和碳为靶材在所述基底表面溅射金属碳化物形成一金属碳化物层；以金属为靶材在所述金属碳化物表面溅射金属形成一金属层；分别执行溅射金属碳化物层和金属层的方法，形成间隔层叠于所述基底表面的M层金属碳化物层和N层金属层。5.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池抗腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，在所述在中间层的表...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞宇，谢子奇，郑敏峰，来旭春，蔡云，刘一麟，樊毅，彭隽曦，陈琛，
申请(专利权)人：北京理工大学深圳汽车研究院电动车辆国家工程实验室深圳研究院，
类型：发明
国别省市：