[发明专利]一种燃料电池双极板涂层及其制备方法和应用在审
申请号: | 202211348050.X | 申请日: | 2022-10-31 |
公开(公告)号: | CN115763864A | 公开(公告)日: | 2023-03-07 |
发明(设计)人: | 李海庆;陈桂弟;吴正涛;王启民;叶志鹏;刘彦甫 | 申请(专利权)人: | 广东工业大学 |
主分类号: | H01M8/0206 | 分类号: | H01M8/0206;H01M8/0228;C23C14/02;C23C14/06;C23C14/16;C23C14/32;C23C14/35 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 苏晶晶 |
地址: | 510090 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 燃料电池 极板 涂层 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种燃料电池双极板涂层,其特征在于,包括依次层叠的打底层、中间层和外层,其中,所述打底层为金属,所述中间层为金属和/或金属氮化物,所述外层具有TiC和Ti3SiC2的纳米复合相结构。
2.如权利要求1所述燃料电池双极板涂层,其特征在于,所述打底层为金属Ti、Cr、Zr中的一种或几种,所述中间层为金属Ti、Zr、Cr、TiN、CrN或ZrN中的一种或几种。
3.如权利要求1所述燃料电池双极板涂层,其特征在于,所述外层的厚度为0.1~3.0μm。
4.如权利要求1所述燃料电池双极板涂层,其特征在于,所述中间层的厚度为50~500nm。
5.如权利要求1所述燃料电池双极板涂层,其特征在于,所述打底层的厚度为50~500nm。
6.如权利要求1所述燃料电池双极板涂层,其特征在于,还包括设置于所述打底层和所述中间层之间的过渡层,所述过渡层具有TiC和Ti3SiC2的纳米复合相结构。
7.一种权利要求1~6任意一项所述燃料电池双极板涂层在制备燃料电池用不锈钢或钛合金双极板中的应用。
8.一种燃料电池双极板,其特征在于,包括权利要求1~6任意一项所述燃料电池双极板涂层。
9.一种权利要求8所述燃料电池双极板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.前处理:清洗燃料电池双极板基体,辉光刻蚀;
S2.沉积打底层:以电弧金属靶为溅射源,在氩气气氛下,在S1处理后的燃料电池双极板基体表面沉积打底层;
S3.沉积中间层:以电弧金属靶为溅射源,在氩气或氮气气氛下,在打底层的表面沉积中间层;
S4.沉积外层:以复合靶为溅射源,在氩气气氛下,在中间层的表面沉积外层;
其中,S2和S3中,电弧金属靶为Ti、Cr或Zr中的一种或几种;
S4中,复合靶为Ti3SiC2,沉积温度为600~930℃。
10.如权利要求9所述燃料电池双极板的制备方法,其特征在于,在S2和S3之间,还包括以Ti3SiC2复合靶为溅射源,在氩气气氛下,在打底层的表面沉积过渡层。
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