一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的有序介孔碳-钨涂层的制备方法技术

技术编号:8449616 阅读:197 留言:0更新日期:2013-03-21 04:21
一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的有序介孔碳-钨涂层的制备方法,包含以下步骤:将表面活性剂溶于无水乙醇中,搅拌,然后滴加酚醛树脂乙醇溶液,搅拌均匀,备用;将硅钨酸溶于无水乙醇中,搅拌得到溶液,备用;将两者混合均匀,得到淡黄透明的碳-钨溶液;然后逐滴滴加在不锈钢片上,进行滴胶和匀胶处理;接着将涂覆有溶液的不锈钢片在25℃下溶剂蒸发至少8h,然后在70~120℃热聚合至少24h,在不锈钢表面形成淡黄色涂层;最后碳化得到黑色的有序介孔碳-钨涂层。本方法在不锈钢双极板表面形成有序介孔碳-钨的导电涂层,可以保护钝化膜的稳定,抑制不锈钢双极板的阳极溶解,提高质子交换膜燃料电池的输出功率和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种不锈钢双极板防护涂层制备方法,特别涉及是。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)金属双极板因极化而导致钝化膜增厚,使电池的欧姆压降增大,同时在电极微量溶出的金属离子污染膜电极组件(特别是质子交换膜和催化剂),极大影响PEMFC的总效率。为此,国内外尝试采用多种表面改性方法在金属双极板表面形成保护涂层,使PEMFC电极的接触电阻在运行过程中保持基本恒定,并减少金属的溶解以提高电池的运行效率[H. Tawfik, Y. Hung, D. Mahajan. Metal bipolar plates for PEM fuel cell — A review. J. Power Sources, 2007, 163(2): 755-767·]。用于双极板的不锈钢在PEMFC弱酸性的工作环境中会发生钝化,形成的钝化膜减缓了不锈钢的进一步腐蚀,但同时也会导致钝化膜/碳纸的界面接触电阻增加。有研究表明[J. R. Kish, M. B. Ives, J. R. Rodda. Corrosion mechanism of nickel-containing stainless本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的有序介孔碳?钨涂层的制备方法,其特征在于包含以下步骤:(1)、将表面活性剂溶于无水乙醇中,搅拌形成透明的溶液;然后滴加质量分数为20%的酚醛树脂乙醇溶液,表面活性剂与酚醛树脂的质量比为1:5,搅拌均匀,备用;(2)、将硅钨酸溶于无水乙醇中,搅拌得到溶液,备用;?(3)、将步骤(2)得到的溶液逐滴加入到步骤(1)得到的溶液中,每1g表面活性剂对应的硅钨酸的量为0.025~0.20?g,搅拌使其混合均匀,得到淡黄透明的碳?钨溶液;(4)、将步骤(3)配制好的碳?钨溶液,逐滴滴加在不锈钢片上,进行滴胶和匀胶处理;(5)、将步骤(4)得到的涂覆有溶液的不锈钢...

【技术特征摘要】
1.一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的有序介孔碳-钨涂层的制备方法,其特征在于包含以下步骤 (1)、将表面活性剂溶于无水乙醇中,搅拌形成透明的溶液;然后滴加质量分数为20%的酚醛树脂乙醇溶液,表面活性剂与酚醛树脂的质量比为1:5,搅拌均匀,备用; (2)、将硅钨酸溶于无水乙醇中,搅拌得到溶液,备用; (3)、将步骤(2)得到的溶液逐滴加入到步骤(I)得到的溶液中,每Ig表面活性剂对应的硅钨酸的量为0. 025、. 20 g,搅拌使其混合均匀,得到淡黄透明的碳-钨溶液; (4)、将步骤(3)配制好的碳-钨溶液,逐滴滴加在不锈钢片上,进行滴胶和匀胶处理; (5)、将步骤(4)得到的涂覆有溶液的不锈钢片在251下溶剂蒸发至少8 h,然后在70 120 °C热聚合至少24 h,在不锈钢表面形成淡黄色涂层;最后在氮气氛围碳化得到黑色的有序介孔碳-钨涂层。2.根据权利要求I所述的一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的有序介孔碳-钨涂层的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:王涛何建平汤静孙新郭虎郭云霞
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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