用于双极板的复合涂层及制备方法、双极板、燃料电池技术

本发明专利技术提供了一种用于双极板的复合涂层及制备方法、双极板、燃料电池，属于燃料电池领域。包括：过渡金属层；以及非晶碳层，所述非晶碳层与所述过渡金属层为层叠设置，所述非晶碳层呈高sp<supgt;3</supgt;杂化与高sp<supgt;2</supgt;杂化的区域化分布，以对应形成区域化分布的高耐蚀区域和高导电区域。过渡金属层作为复合涂层的底层，为后续的非晶碳层提供一个良好的附着基底。同时，根据双极板表面不同区域功能需求不同进行非晶碳层高sp<supgt;3</supgt;杂化与高sp<supgt;2</supgt;杂化的区域化设置，以对应形成区域化分布的高耐蚀区域和高导电区域。从而同时提升了双极板的耐腐蚀性和导电性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃料电池，尤其涉及一种用于双极板的复合涂层及制备方法、双极板、燃料电池。

技术介绍

1、质子交换膜燃料电池电堆主要由双极板、膜电极等部件堆叠而成。其中双极板分为金属双极板、石墨双极板和复合双极板，金属双极板表面覆盖有导电耐蚀涂层，如贵金属涂层、碳涂层、过渡金属氮化物或碳化物等，主要起增强导电性和抗腐蚀能力的作用。

2、目前不锈钢基金属双极板大多采用过渡金属打底层与非晶碳导电层相结合的复合涂层。燃料电池金属双极板涂层为同一组分全覆盖极板表面，较难平衡双极板对耐腐蚀性和导电性的需求。因此，亟需研制出一种能同时提升双极板的耐腐蚀性和导电性的双极板复合涂层。

技术实现思路

1、本申请提供了用于双极板的复合涂层及制备方法、双极板、燃料电池，以解决如下技术问题：如何同时提升双极板的耐腐蚀性和导电性。

2、第一方面，本申请提供了一种用于金属双极板的复合涂层，所述复合涂层包括：

3、过渡金属层；以及

4、非晶碳层，所述非晶碳层与所述过渡金属层为层叠设置，所述非晶碳层呈本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于金属双极板的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层包括：

2.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述高sp3杂化非晶碳层分布于金属双极板的气路面活性区及水路面的对应区域，所述高sp3杂化非晶碳层的sp3杂化占比为70％～100％。

3.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述高sp2杂化非晶碳层分布于金属双极板的气路面非活性区的对应区域，所述高sp2杂化非晶碳层的sp2杂化占比为30％～100％。

4.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述过渡金属层的厚度为10nm～500nm，所述非晶碳层的厚度为10nm～500nm。<...

【技术特征摘要】

1.一种用于金属双极板的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层包括：

2.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述高sp3杂化非晶碳层分布于金属双极板的气路面活性区及水路面的对应区域，所述高sp3杂化非晶碳层的sp3杂化占比为70％～100％。

3.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述高sp2杂化非晶碳层分布于金属双极板的气路面非活性区的对应区域，所述高sp2杂化非晶碳层的sp2杂化占比为30％～100％。

4.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述过渡金属层的厚度为10nm～500nm，所述非晶碳层的厚度为10nm～500nm。

5.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层满足如下性能：接触电阻为3.5mωcm2～4.5mωcm2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱道龙，王手龙，张迪，覃博文，李洪涛，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：