一种高强度复合双极板的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度复合双极板的制备方法，涉及电化学技术领域。该方法是以绿色天然的聚合物木质素为原料，以耐碱性表面活性剂为结构导向剂，通过一步水热法对木质素进行碳化，得到生物质多孔炭球。通过与一维和二维碳材料共混，在双极板内部形成丰富的导电网络，提高双极板的导电性能。同时，基于多孔炭球大的比表面积和表面丰富的孔隙结构，在气流混合过程中可实现对含氟聚合物粉末的有效吸附，在模压过程中，熔融态的聚合物渗入多孔炭球孔隙内，从而减少双极板内部缝隙/孔洞，提高双极板的机械强度，实现高强度复合双极板的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学，尤其涉及一种高强度复合双极板的制备方法。

技术介绍

1、双极板是液流电池和燃料电堆的关键材料之一，起着汇集电流、支撑电极的作用。碳素/聚合物复合双极板同时兼具高分子树脂良好的机械性能和可加工性，以及碳材料优异的导电性能，成为金属双极板和石墨双极板的替代材料。

2、复合双极板通常是将多种碳材料混合，加以树脂作为粘结剂，采用注塑或模压进行制备。碳材料可有效提高双极板的电导率，树脂增强双极板的机械强度和气密性。但由于碳材料和树脂的界面相容性较差，两者在共混过程中会在界面处出现缝隙/孔洞，容易发生气体/电解液渗透，影响电池安全稳定运行。同时，连续的缝隙或孔洞容易形成应力集中点，影响双极板的机械强度。

3、为解决此问题，目前，已有部分工作集中于对碳材料或树脂进行改性。公开号为cn117325491a的中国专利文件，公开了一种复合双极板及其制备方法和燃料电池，将石墨材料通入氮气与六甲基二硅氮烷蒸汽进行反应，得到改性石墨，将树脂和改性石墨利用湿法混合得到复合物料，将复合物料压制成型、固化，得到复合双极板。该方法通过对石墨材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强度复合双极板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述高强度复合双极板的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，表面活性剂为十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或仲烷基磺酸钠中的一种；所述表面活性剂水溶液的质量分数为0.18%～0.4%；所述碱性水溶液为氢氧化钠或氢氧化钾水溶液的一种；碱性水溶液的质量分数为5%～7%；所述木质素、表面活性剂、碱性水溶液中碱性化合物的质量比为1:0.03～0.1:1～2。

3.根据权利要求1所述高强度复合双极板的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，水热处理温度为140～180℃，水热处理时间为6...

【技术特征摘要】

1.一种高强度复合双极板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述高强度复合双极板的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，表面活性剂为十二烷基硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或仲烷基磺酸钠中的一种；所述表面活性剂水溶液的质量分数为0.18%～0.4%；所述碱性水溶液为氢氧化钠或氢氧化钾水溶液的一种；碱性水溶液的质量分数为5%～7%；所述木质素、表面活性剂、碱性水溶液中碱性化合物的质量比为1:0.03～0.1:1～2。

3.根据权利要求1所述高强度复合双极板的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，水热处理温度为140～180℃，水热处理时间为6～10h。

4.根据权利要求1所述高强度复合双极板的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，含氟聚合物为乙烯-四氟乙烯共聚物或聚偏二氟乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦妍，张琦，朱荣振，钟钰昕，王淑坤，袁玉慧，刘建路，徐晓丽，张丽娜，
申请(专利权)人：山东海化集团有限公司，
类型：发明
国别省市：