[發明專利]一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法在審
| 申請號： | 201811255692.9 | 申請日： | 2018-10-26 |
| 公開（公告）號： | CN109244487A | 公開（公告）日： | 2019-01-18 |
| 發明（設計）人： | 陳慶;廖健淞 | 申請（專利權）人： | 成都新柯力化工科技有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/88 | 分類號： | H01M4/88;H01M4/96 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 610091 四川省*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 極板 制備燃料電池 低溫石墨化 復合粉末 前驅體 雙極板 制備 等離子體 等離子體熱處理 燃料電池領域 催化劑粉末 催化劑價格 活性炭粉末 酸性水溶液 熱處理 反復浸泡 干壓成型 燃料電池 制備過程 加壓球 金屬鈉 碳基層 氟鹽 流場 鈉鹽 碳基 鋯鹽 催化劑 模具 洗滌 蒸汽 還原 能耗 遷移 | ||
1.一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法，其特征在于，制備的具體過程為：
（1）將活性炭粉末與催化劑粉末混合，并進行干法球磨，在球磨同時進行加壓，使活性炭粉末對催化劑粉末進行充分吸附，制得復合粉末；
（2）將步驟（1）制得的復合粉末置于模具中進行干壓成型，制備為帶有流場的極板前驅體；
（3）將步驟（2）制得的極板前驅體置于等離子體下進行熱處理，制得石墨相極板，然后使用酸性水溶液反復浸泡洗滌，除去層間殘留的催化劑，制得燃料電池的極板。
2.根據權利要求1所述一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法，其特征在于：步驟（1）中，活性炭粉末90~95重量份、催化劑粉末5~10重量份。
3.根據權利要求1所述一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法，其特征在于：步驟（1）所述催化劑粉末是由碳酸鈉、碳化鋯的兩種，以及氟化鈉、四氟鋁酸鈉、六氟鋁酸鈉中的一種組成。
4.根據權利要求1所述一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法，其特征在于：步驟（1）所述干法球磨的轉速為80~100r/min，時間為4~8h。
5.根據權利要求1所述一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法，其特征在于：步驟（1）所述加壓的壓力為1~3MPa，保壓時間為干法球磨時間的1/2~2/3。
6.根據權利要求1所述一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法，其特征在于：步驟（2）所述干壓成型的加壓速度為0.2~0.4MPa/s，最大壓力為3~5MPa，保壓時間為5~8s。
7.根據權利要求1所述一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法，其特征在于：步驟（3）所述等離子體的氣源為氬氣。
8.根據權利要求1所述一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法，其特征在于：步驟（3）所述等離子體熱處理的過程為，先在200℃下預處理2h，然后在1600℃下處理20min，再以2℃/min的速度緩慢降溫至1300℃，保溫1h，最后緩慢冷卻至常溫。
9.根據權利要求1所述一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法，其特征在于：步驟（3）所述酸性水溶液為稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸中的一種或幾種。
10.根據權利要求1或9所述一種低溫石墨化制備燃料電池雙極板的方法，其特征在于：步驟（3）所述酸性水溶液的質量濃度為5~10%，浸泡時間為10~30min，次數為3~5次。
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