[发明专利]等离子热化学处理的聚合物电解质膜燃料电池金属双极板

摘要

本发明公开了一种表面改性的聚合物电解质膜燃料电池金属双极板，包括金属基体和改性层，所述改性层和金属基体间为冶金结合；所述改性层的制备方法具有工艺成熟、所需设备简单、可连续生产、成本低廉等优点；所述改性层不受基体几何形状限制、不损害强度，生长均匀、结构致密，改性层具有良好的耐腐蚀性、表面导电性和疏水性，能大幅度提高聚合物电解质膜燃料电池的输出功率和耐久性。

主权项

1.等离子热化学处理的聚合物电解质膜燃料电池金属双极板，由金属基体和改性层组成，其特征在于：所述改性层采用等离子热化学处理技术按照以下步骤制备：1)金属基体经粗磨、精磨、抛光后，用丙酮超声波清洗30min，干燥待用；2)当真空度低于5Pa时，通入氩气对放入样品室内的经步骤1)处理的金属基体进行离子轰击以清洁其表面，时间为30min；3)步骤2)处理后的金属基体等离子热化学处理，具体工艺参数如下：Ta电极电压为900～950V，金属基体加热温度为850～900℃，处理时间为1.5～2.5h，金属基体电压为300～400V，工作压力为30～35Pa，金属基体与Ta电极间距离为15～20mm；4)停止供气、关掉电源和真空泵，工件缓慢冷却至室温，即得等离子热化学处理的聚合物电解质膜燃料电池金属双极板；所述等离子热化学处理的聚合物电解质膜燃料电池金属双极板腐蚀速度低于1μA/cm2，接触电阻低于4mΩ·cm2，接触角大于92°；所述改性层与金属基体间为冶金结合。