[发明专利]极板结构及其制备方法以及具有其的双极板和燃料电池

权利要求书

1.一种极板结构，其特征在于，包括：

金属基板(1)；

金属氧化物层(2)，所述金属氧化物层(2)设置于所述金属基板(1)的表面上。

2.根据权利要求1中所述的极板结构，其特征在于，所述极板结构还包括金属氮化物层，所述金属氮化物层(3)设置于所述金属氧化物层(2)上。

3.根据权利要求2中所述的极板结构，其特征在于，所述极板结构还包括非晶碳膜层(4)，所述非晶碳膜层(4)设置于所述金属氮化物层(3)上。

4.根据权利要求3中所述的极板结构，其特征在于，所述非晶碳膜层(4)的厚度为50nm～5μm；

和/或，所述非晶碳膜层(4)中的SP2杂化碳的质量分数为60～90％；

和/或，所述金属氧化物中的金属为Ti和Al中的任一种或两种组合；

和/或，所述金属氧化物为TiO2、TiO、Al2O3、AlO中的任一种或多种组合；

和/或，所述金属氮化物为Ti2N、TiN、Al2N3、AlN任一种或多种组合；

和/或，所述金属氧化物层(2)的厚度为20～100nm；

和/或，所述金属氮化物层(3)的厚度为10～90nm；

和/或，所述金属基板(1)的材质为不锈钢、钛、钛合金、铝、铝合金、镍中任的一种。

5.一种极板结构制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

对金属基板(1)的表面上沉积金属氧化物，并在所述金属基板(1)的表面形成金属氧化物层(2)。

6.根据权利要求5中所述的极板结构制备方法，其特征在于，所述极板结构制备方法还包括：对所述金属氧化物层(2)进行氮化处理，并形成金属氮化物层(3)；

和/或，对所述金属基板(1)的表面上沉积金属氧化物之前，还包括如下步骤：

对所述金属基板(1)进行预处理；所述预处理包括第一预处理，所述第一预处理依次对金属基板(1)进行除油、抛光、清洗、干燥处理；

和/或，所述沉积金属氧化物涂层的步骤，包括：在偏压磁控多弧离子镀膜设备的真空室中，通入氩气，通入氧气，打开钛和或铝多弧靶，在所述金属基板(1)的表面上沉积金属氧化物；优选地，所述金属氧化物中的金属成分为Ti何Al中的任一种或两种组合；优选地，所述金属基板(1)的温度为150～500℃；优选地，所述金属氧化物层(2)的厚度为20～100nm；优选地，所述氩气流量为100-500sccm,氧气的流量为5-50sccm,真空度为0.1-0.5Pa。

7.根据权利要求6中所述的极板结构制备方法，其特征在于，对所述金属氮化物层(3)上沉积非晶碳膜，并形成非晶碳膜层(4)；

和/或，所述除油包括如下步骤：采用氢氧化钠溶液对所述金属基板(1)进行第一次除油处理，然后采用酒精对所述金属基板(1)进行第二次除油处理；

和/或，所述抛光包括如下步骤：采用氧化铝或金刚石抛光膏进行打磨处理；

和/或，所述预处理包括第二预处理；所述第二预处理包括如下步骤：对第一预处理后的金属基板(1)进行溅射处理；

和/或，所述氮化处理包括如下步骤：控制衬底温度，通入氮气，打开溅射电源，设置电流值为50A-150A，设置-80～-300V的负偏压，对所述金属基板(1)进行氮化处理；优选地，所述衬底的温度为150～500℃；优选地，所述氮气流量为30-100sccm，真空度为0.1-0.5Pa；优选地，所述氮化处理时间为30s-200s。