[发明专利]一种石墨烯增强表面的燃料电池用高性能双极板及其制备方法

摘要

本发明属于燃料电池技术领域，一种石墨烯增强表面的燃料电池用高性能双极板及其制备方法。采用钛双极板作基体，使用磁控溅射设备和方法，在自溅射清洗后的钛双极板基体表面上依次沉积镍层或镍铬层、第一金层、第一石墨烯层、第二金层和第二石墨烯层。可制备出微孔缺陷少、厚度均匀的镍层或镍铬层、第一金层和第二金层；使用镍层或镍铬层提高了第一金层与钛双极板基体之间的结合力，解决了在钛双极板使用过程中既要降低总体接触电阻又要耐腐蚀的难题；使用金层可隔离镍层或镍铬层、钛双极板基体与阴极周围的氧气，避免镍层或镍铬层、钛双极板基体的氧化；石墨烯层使金层表面具有高疏水性，且制备石墨烯过程中析出的碳粒子具有很好的堵塞微孔作用。

主权项

1.一种石墨烯增强表面的燃料电池用高性能双极板，其特征在于，采用钛双极板(1)作为基体，钛双极板(1)基体表面上依次为镍层或镍铬层(2)、第一金层(3)、第一石墨烯层(4)、第二金层(5)和第二石墨烯层(6)；所述的钛双极板(1)基体的厚度为0.1mm～1mm；所述的镍层或镍铬层(2)的厚度为20nm～100nm，镍铬层中铬的摩尔含量为不大于0.8；所述的第一金层(3)的厚度为20nm～100nm；所述的第一石墨烯层(4)呈表面不连续的岛状生长，第一石墨烯层(4)在第一金层(3)表面的覆盖度为20％～70％，其中岛状区石墨烯的厚度为0.335nm～1nm；所述的第二金层(5)的厚度为50mm～150nm；所述的第二石墨烯层(6)为表面连续的石墨烯层，第二石墨烯层(6)在第二金层(5)表面的覆盖度为100％，第二石墨烯层(6)的厚度为0.335nm～3.35nm。