[发明专利]硅在燃料电池的应用

权利要求书

1.一种硅在燃料电池的应用，其特征在于，所述燃料电池包括多个燃料电池单元；所述燃料电池单元包括依次堆叠为一体的阳极板、阳电极、电解质隔膜、阴电极、阴极板；其中，

所述阴极板和阳极板采用掺杂导电的晶体硅材料制成的硅极板；所述掺杂导电的晶体硅材料采用单晶体或多晶体掺杂硅片，且其电阻率不高于0.1Ω.cm；

所述硅极板具有内部冷却介质流道、正面还原剂流道和/或反面氧化剂流道，且所述内部冷却介质流道、正面还原剂流道和/或反面氧化剂流道分别设有与其相连通的硅极板进出口组合；

所述硅极板包括2个以上的硅片，硅片的晶向为非111晶向，其中，所述硅片具有单面或双面流道；其中，在硅片双面上分别制作导电材料层，导电材料为与硅材料具有共晶键合效应的金属导电材料，该导电材料层同时作为掩膜层，之后采用碱溶液腐蚀工艺在硅片单面或双面上加工流道；然后将2个以上的硅片堆叠，相互接触的各硅片的导电材料层熔融后将各硅片复合连接堆叠为一体，通过该复合连接形成位于硅极板内部的内部流道，内部流道作为硅极板的内部冷却介质流道；位于所述硅片的非堆叠面的流道作为还原剂流道或氧化剂流道。

2.如权利要求1所述的硅在燃料电池的应用，其特征在于，所述硅极板同时作为单个燃料电池单元的阴极板和与其相邻单个燃料电池单元的阳极板。

3.如权利要求1或2所述的硅在燃料电池的应用，其特征在于，所述燃料电池包括电堆结构，所述电堆结构包括相互串联且堆叠为一体的、位于两端的端部燃料电池单元和位于中部的1个或多个中部燃料电池单元，其中，

中部燃料电池单元包括中部硅极板，所述中部硅极板具有内部冷却介质流道、正面还原剂流道和反面氧化剂流道；且所述内部冷却介质流道、正面还原剂流道和反面氧化剂流道分别设有与其相连通的硅极板进出口组合。

4.如权利要求3所述的硅在燃料电池的应用，其特征在于，所述端部燃料电池单元包括端部硅极板和所述中部硅极板；其中，

所述端部硅极板具有内部冷却介质流道、正面还原剂流道或反面氧化剂流道；且所述内部冷却介质流道、正面还原剂流道或反面氧化剂流道分别设有与其相连通的硅极板进出口组合。

5.如权利要求3所述的硅在燃料电池的应用，其特征在于，所述中部硅极板包括第一中部硅片和第二中部硅片，

所述第一中部硅片具有反面第一内部冷却介质流道、正面还原剂流道和第一进出口组合，所述第二中部硅片具有正面第二内部冷却介质流道、反面氧化剂流道和第二进出口组合；

其中，在所述第一中部硅片和第二中部硅片双面上分别制作导电材料层，该导电材料层同时作为掩膜层，之后采用碱溶液腐蚀工艺在第一中部硅片双面上分别制作反面第一内部冷却介质流道和正面还原剂流道，以及在第二中部硅片双面上分别制作正面第二内部冷却介质流道和反面氧化剂流道；

然后将所述第一中部硅片和第二中部硅片堆叠，相互接触的第一中部硅片和第二中部硅片的导电材料层熔融后将两个硅片复合连接堆叠为一体，反面第一内部冷却介质流道与正面第二内部冷却介质流道对应配合且通过复合连接形成所述内部冷却介质流道；位于所述第一中部硅片和第二中部硅片的非堆叠面的流道作为还原剂流道或氧化剂流道；所述第一进出口组合和第二进出口组合分别对应配合且通过所述复合连接形成所述硅极板进出口组合。