涂覆石墨烯的SS双极板制造技术

技术编号:4129166 阅读:322 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及涂覆石墨烯的SS双极板。具体而言,本发明专利技术涉及用于燃料电池应用的流场板,包括金属板,在该金属板的至少一部分上沉积有含石墨烯层。该含石墨烯层包括亲水的活化表面。而且,该流场板包括在燃料电池中,对接触电阻具有最小限度的增加。还提供了用于制备该流场板的方法。

【技术实现步骤摘要】

在至少一种实施方案中,本专利技术涉及用于PEM燃料电池中的 双极板。
技术介绍
燃料电池在4艮多应用中都用作电能来源。特别地,燃料电池 计划用于汽车中代替内燃机。通常使用的燃料电池设计使用固体聚合物 电解质(SPE)膜或质子交换膜(PEM)以在阳极和阴极之间 提供离子移动。在质子交换膜型燃料电池中,将氲气供给阳极作为燃料,将 氧气供给阴极作为氧化剂。该氧气可以是纯态形式(02)或空气形式(02 和N2的混合物)。PEM燃料电池通常具有膜电极组件(MEA,,), 其中固体聚合物膜在一侧具有阳极催化剂,在相对侧具有阴极催化剂。 典型PEM燃料电池的阳极和阴极层是由多孔传导性材料形成的,例如 织造石墨、石墨化片材或碳纸,以使该燃料能够分散在该膜朝向燃料供 给电极的表面上。各电极具有负载在碳颗粒上的细分的催化剂颗粒(例 如铀颗粒),以促进阳极处氪气的氧化和阴极处氧气的还原。质子从阳 极通过离子传导聚合物膜流到阴极,在阴极处其与氧结合形成水,从电 池中排出。该MEA夹在一对多孔气体扩散层(GDL)之间,该气 体扩散层又夹在一对无孔电导性元件或板之间。该板用作阳极和阴极的 集流器,并包含形成在本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于燃料电池应用的流场板,包括: 具有第一表面和第二表面的金属板,该第一表面限定了用于引导第一气态组合物流动的多个通道;和 设置在该金属板的至少一部分上的含石墨烯层,该含石墨烯层具有具有小于约30度的接触角的碳层表面。

【技术特征摘要】
US 2008-7-29 12/1818751.用于燃料电池应用的流场板,包括具有第一表面和第二表面的金属板,该第一表面限定了用于引导第一气态组合物流动的多个通道;和设置在该金属板的至少一部分上的含石墨烯层,该含石墨烯层具有具有小于约30度的接触角的碳层表面。2. 根据权利要求l的流场板,其中该接触角小于20度。3. 根据权利要求1的流场板,其中该含石墨烯层掺杂有掺杂剂原子。4. 根据权利要求3的流场板,其中该掺杂剂原子是金属原子。5. 根据权利要求l的流场板,其中该含石墨烯层包含无定形碳。6. 根据权利要求l的流场板,其中该碳层表面是活化的表面。7. 根据权利要求6的流场板,其中该碳层表面包含氮或氧原子。8. 根据权利要求1的流场板,其中该含石墨烯层表面包含平均至少 5个孔/(xm2。9. 根据权利要求1的流场板,其中该含石墨烯层具有约1原子层的 厚度。10. 根据权利要求1的流场板,其中该含石墨烯层具有约IO原子层 的厚度。11. 根据权利要求1的流场板,其中该第二表面限定了用于引导第 二气态组合物流动的多个通道。12. 根据权利要求11的流场板,其中该第二表面是第二含石墨烯层。13. 燃料电池,包括 第一流场板,包括具有第一表面和第二表面的金属板,该第一表面限定了用于引 导第一气态组合物流动的多个通道;和设置在该金属板的至少一部分上的含石墨烯层,该含石墨烯层 具有具有小于约30度的接触角的碳层表面; 设置在该第一流场板上的第一催化剂层; 设置在该第一催化剂层上的离子传导层; 设置在该离子传导层上的第二催化剂层;和设置在该第二催化剂层上的第二流场板。14. 根据权利要求13的燃料电池,具有小于约20毫欧姆-cn^的接触电阻。1...

【专利技术属性】
技术研发人员:GV达希奇TA特拉波德YM米克海尔MH阿布德埃尔哈米德
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1