【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池，具体而言，涉及一种保护涂层及其制备方法和燃料电池及其金属连接体。
技术介绍
1、锰钴镍氧(mn-co-ni-o，mcno)薄膜主要为ab2o4型立方尖晶石结构，具有负温度系数大、电阻率较低（或电导率高）、性能稳定、使用寿命长和制备成本低廉等优点，常被用作热传感器、浪涌保护器件。其负温度系数 电阻的特性使其在温度传感器、热敏电阻器、非制冷红外探测和航天探测等领域具有广泛的应用前景。
2、目前，mcno薄膜的制备方法主要有射频磁控溅射、化学溶液沉积、脉冲激光沉积等，这些技术促进了mcno薄膜及其应用的快速发展。其中，磁控溅射具有高效率、低成本和良好的可控性等优点，是制备 高质量mcno薄膜的常用方法之一。
3、此外，为了有效改善mcno薄膜晶体结构，对mcno薄膜进行后退火处理。这主要是因为后退火能够使mcno薄膜中原子扩散，使得空位、填隙原子和位错在薄膜内复合，或者迁移到薄膜表面和晶界面而消失，减少了薄膜中的缺陷和应力。he等研究了热处理温度对mcno薄膜微结构和电学性能的影响，并提出750℃热处理的mcno薄膜具有良好的结晶性能和致密的表面。该薄膜具有优异的导电性，有利于燃料电堆性能提升。
4、但是，通过上述方法制备的得到的mcno薄膜均存在致密度低的问题，需要对其进行退火处理以优化mcno薄膜的晶体结构和性能。
5、相关的技术在燃料电池金属连接体的表面涂保护涂层的过程中，通常采用热喷涂的工艺将涂层喷到金属连接体的表面，而通过该方法制备得到的涂层致密度较低，
6、因此，提出了一种新的保护涂层的制备方法，以克服热喷涂制膜的技术缺陷是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种保护涂层及其制备方法和应用，旨在解决热喷涂制膜工艺复杂、涂层性能不佳从而导致燃料电池金属连接体性能不佳的技术问题。
2、本专利技术第一方面提供了一种保护涂层的制备方法，包括如下步骤：
3、1）配置涂料；其中，涂料包括钴盐、镍盐和锰盐；
4、2）配置电解液；其中，电解液包括钠盐、钾盐和锂盐；
5、3）基于所述涂料和所述电解液，以导电基体作为阳极，惰性电极作为阴极，在高温下的电解液中进行电沉积，在导电基体表面形成所述保护涂层；其中，所述电解液的温度为700~950℃。
6、本专利技术中，采用温度为700~950℃（例如，720℃、750℃、800℃、850℃、780℃、900℃或930℃）的高温电解液进行电沉积时，由于电解液在该温度下为熔融盐状态，所述涂料可以在基体表面电沉积形成具有尖晶石结构的nicomno复合氧化物涂层。
7、本专利技术中的沉积原理为：溶液中的ni2+，co2+，mn2+电沉积到工件表面，形成nicomn合金层，由于熔盐的高温特性以及空气中的氧气共同作用下，nicomn合金层转变为nicomno氧化物层。
8、现有技术中常规的电沉积在室温进行，在该温度下进行电沉积，不能在导电基体（即，工件）表面形成本专利技术的nicomno尖晶石保护涂层。
9、此外，现有技术中常规的电沉积一般在水溶液中进行，也不能在导电基体表面形成本专利技术的nicomno尖晶石保护涂层。
10、上述制备方法中，在导电基体表面形成的保护涂层包括nicomno复合金属氧化物。
11、本申请以钴盐、镍盐和锰盐作为涂料，采用电沉积的方法在高温电解液（即，熔融盐）中进行制膜，由于电解液为熔融盐结构，在导电基体表面沉积得到的保护涂层中的各金属元素发生高温扩散，元素之间相互渗透，相互结合，从而使保护涂层的结合力增强，性能提高。此外，各金属元素还可以通过高温扩散与导电基体表面的金属元素相互渗透或结合，从而增强保护涂层与导电基体之间的结合力。
12、而现有技术中，采用常规的低温电沉积或常温电沉积，保护涂层中的金属仅可以与导电基体表面的金属元素专利技术静电作用，二者之间的结合力较差。
13、另外，现有技术中，制备nicomno尖晶石结构薄膜时，一般采用热喷涂或溅射喷涂的方式。相对于热喷涂或溅射喷涂的方式而言，涂层表面均匀且制备效率高，一步成型，无需后续的后处理工艺，大大的提高了制备效率，保证了保护涂层的高致密度和高电导率。此外，本专利技术的保护涂层具有较好的集流效果，可以实现扁管型sofc电池的集流，区别于传统扁管sofc电池采用贵金属ag、pt、au片或者ag浆、pt浆、au浆等集流材料而言，大大的降低了连接体面接触电阻，提高集流效果。
14、上述制备方法中，所述步骤3）中，所述导电基体可采用本领域常用的导电金属材料。
15、上述制备方法中，所述步骤3）中，所述惰性电极包括pt电极和石墨电极等中的任意一种。
16、上述制备方法中，所述步骤1）中，钴盐包括硝酸钴和氯化钴中的至少一种，镍盐包括硝酸镍和氯化镍中的至少一种，锰盐包括硝酸锰和氯化锰中的至少一种。
17、上述制备方法中，所述步骤1）中，涂料的组分中，钴盐、镍盐和锰盐的摩尔比为1：1：3～5。
18、上述制备方法中，所述步骤2）中，钠盐包括氟化钠和氯化钠中的至少一种，钾盐包括氟化钾和氯化钾中的至少一种，锂盐包括氟化锂和氯化锂中的至少一种。优选地，钠盐包括氟化钠，钾盐包括氟化钾，锂盐包括氟化锂。
19、上述制备方法中，所述步骤2）中，电解液的组分中，钠盐、钾盐和锂盐的摩尔比为1～3：1～3：1～8。
20、上述制备方法中，所述步骤3）中，涂料与电解液的质量比大于等于1：100，且小于等于3：100（例如2：100或2.5：100）。
21、上述制备方法中，所述步骤3）中，在通电电解的步骤中，电流密度大于等于0.1a/dm2，且小于等于1a/dm2，电解液的温度为700~950℃，通电时间大于等于5min，且小于等于50min。
22、在该实施例中，在通电电解的步骤中，电流密度大于等于0.1a/dm2，且小于等于1a/dm2，进一步，电流密度等于0.5a/dm2，通电时间大于等于5min，且小于等于50min，进一步，通电时间等于25min，通过严格控制电解参数，可以提高沉积效果，保证保护涂层的性能。
23、本专利技术第二方面的提供了一种保护涂层，所述保护涂层采用上述制备方法制备得到。
24、上述保护涂层，所述保护涂层的组分包括包括nicomno，其中，ni、co和mn的原子比为0.1~1：0.1~1：2~5。
25、上述保护涂层，所述保护涂层中，nicomno具有尖晶石结构。
26、本专利技术第三方面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种保护涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中，在导电基体表面形成的保护涂层包括NiCOMnO复合金属氧化物。
3.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
9.一种保护涂层，其特征在于，所述保护涂层采用根据权利要求1-8中任一项所述的保护涂层的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的保护涂层，其特征在于，所述保护涂层的组分包括NiCoMnO，其中，Ni、Co和Mn的原子比为0.1~1：0.1~1：2~5。
11.根据权利要求9或10所述的保护涂层，其特征在于，所述保护涂层中，Ni
12.一种燃料电池金属连接体，其特征在于，包括：
13.根据权利要求12所述的燃料电池金属连接体，其特征在于，所述保护涂层的厚度大于等于5微米，且小于等于150微米。
14.根据权利要求12所述的燃料电池金属连接体，其特征在于，所述燃料电池金属连接体的结构为扁管式。
15.一种燃料电池，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种保护涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中，在导电基体表面形成的保护涂层包括nicomno复合金属氧化物。
3.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于，
9.一种保护涂层，其特征在于，所述保护涂层采用根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建强，程付鹏，张林娟，李海龙，赵苑竹，李小杰，鲁欣欣，
申请(专利权)人：中石油深圳新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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