一种高强度、耐高温柔性石墨复合双极板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度、耐高温柔性石墨复合双极板及其制备方法，属于高温燃料电池材料技术领域，将以碳水化合物处理过的膨胀石墨浸渍热压后得到双极板成品。本发明专利技术使用的碳水化合物包括但不限于淀粉、麦芽糖等生物质成分，配置成水溶液后对可膨胀石墨进行润洗后烘干，进入膨化炉膨化后得到改性膨胀石墨。该过程不涉及任何有毒有害和污染物质，清洁环保且成本低廉，适合规模化生产。本发明专利技术为进一步提升双极板的耐热性，使用具有高交联密度的热固性树脂进行浸渍，所述树脂包括但不限于双马来酰亚胺树脂、呋喃树脂、乙烯基酯树脂等。基于本发明专利技术方法制备的双极板具有高强度和耐高温的特性，可满足大功率高温燃料电池电堆的应用需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高强度、耐高温柔性石墨复合双极板及其制备方法，属于高温燃料电池材料。

技术介绍

1、双极板是燃料电池电堆中不可缺少的关键部件，其两侧分别与阳极和阴极的膜电极接触，起到了膜电极结构支撑、分隔氧化剂和还原剂并提供通道、收集电子、传导热量、排出反应生成物、提供冷却液流道等诸多重要作用。一般来说，双极板占电堆总质量的70%以上，占总成本约30%。

2、近年来，随着高温燃料电池技术的不断成熟，以及电堆设计功率和功率密度需求的不断提高，双极板的设计朝着更大更薄的方向发展。这对双极板的材料提出了更高的挑战，现有技术制备的双极板材料无法同时满足高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀的要求。

技术实现思路

1、本专利技术基于柔性石墨材料的高韧性和抗腐蚀的特性，开发全新的制备工艺提高了材料的弯曲强度和热变形温度，能够充分满足大功率高温燃料电池电堆的应用需求。本专利技术提供一种高强度、耐高温柔性石墨复合双极板及其制备方法，属于高温燃料电池材料
由于碳水化合物的碳化温度与石墨的膨化温度几乎完全一致，将碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强度、耐高温柔性石墨复合双极板，其特征在于，所述双极板先由可膨胀石墨和碳水化合物同步膨化制得的生物质碳改性膨胀石墨进行冷压制得预成型极板，再经热固性树脂浸渍后固化成型制得；所述碳水化合物选自水溶性淀粉、麦芽糖中的一种或两种混合。

2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述复合双极板的厚度为0.5~3.5mm，密度为1.6~1.9g/cm3，电导率为300~400S/cm，热变形温度≥220℃，弯曲强度≥60MPa。

3.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，碳水化合物与可膨胀石墨用量质量比为0.005~0.05:1。

<p>4.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种高强度、耐高温柔性石墨复合双极板，其特征在于，所述双极板先由可膨胀石墨和碳水化合物同步膨化制得的生物质碳改性膨胀石墨进行冷压制得预成型极板，再经热固性树脂浸渍后固化成型制得；所述碳水化合物选自水溶性淀粉、麦芽糖中的一种或两种混合。

2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述复合双极板的厚度为0.5~3.5mm，密度为1.6~1.9g/cm3，电导率为300~400s/cm，热变形温度≥220℃，弯曲强度≥60mpa。

3.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，碳水化合物与可膨胀石墨用量质量比为0.005~0.05:1。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的双极板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述碳水化合物选自水溶性淀粉、麦芽糖中的一种或两种混合。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述碳水化合物的水溶液的固含量为1~10wt%；所述烘干温度为60...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠伟，王瀚昆，张盟，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：