本发明专利技术属于金属双极板技术领域，具体为一种基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，构建金属及其氧化物、氢氧化物的结构模型，计算所述结构模型的固相化学势；确定金属的液相离子化学势，以金属和H<subgt;2</subgt;O作为反应物，计算各物质之间可能发生的反应方程式对应的反应自由能；根据所述的反应自由能绘制得到电位‑pH图，根据所述的电位‑pH图筛选得到金属双极板材料。本发明专利技术方法可以提高研发效率，简化实验流程，普适性好，提高了金属双极板材料的筛选效率，保证了质子交换膜水电解槽的运行可靠性，降低工业生产中双极板材料的研发成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属双极板，具体为一种基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法。
技术介绍
1、质子交换膜水电解槽包括双极板、气体扩散层、催化层和质子交换膜等主要部件。双极板是水电解槽的核心结构部件，被置于膜电极两侧，起到支撑机械结构、导热、导电的作用，其性能优劣将直接影响水电解槽的体积、输出功率和寿命。电解水制氢用双极板的工作电位范围通常为1.4-2.0v，ph值范围为1-5。金属双极板的失效主要是金属与水溶液发生腐蚀反应，导致金属双极板溶解为金属离子，从而降低水电解槽的服役寿命。金属双极板导电性好，抗弯折强度高，易加工，成本低，但金属材料种类多，采用传统的试验试错方式筛选合适的双极板材料在短期发展内仍是具有挑战性的。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本专利技术的主要目的是提出一种基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法。
2、为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，包本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据金属及其氧化物、氢氧化物的化学式，采用Materials Studio软件、VESTA软件或MedeA软件构建结构模型。
3.根据权利要求2所述的基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，其特征在于，所述步骤S1中，将所述的结构模型导入Materials Studio中CASTEP模块、MedeA软件或VASP软件，进行几何优化得到优化模型。
>4.根据权利要求3...
【技术特征摘要】
1.一种基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，其特征在于，所述步骤s1中，根据金属及其氧化物、氢氧化物的化学式，采用materials studio软件、vesta软件或medea软件构建结构模型。
3.根据权利要求2所述的基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，其特征在于，所述步骤s1中，将所述的结构模型导入materials studio中castep模块、medea软件或vasp软件，进行几何优化得到优化模型。
4.根据权利要求3所述的基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，其特征在于，所述步骤s1中，将所述的优化模型导入materials studio中castep模块、medea软件或vasp软件，进行能量计算，得到固相化学势。
5.根据权利要求1所述的基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述固相化学势的计算公式为：
6.根据权利要求1所述的基于计算模拟的电解水制氢用金属双极板的选材方法，其特征在于，所述步...
【专利技术属性】
技术研发人员：董超芳，罗谢景，丁英语，常璐琦，张久宏，李晓刚，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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