一种质子交换膜燃料电池双极板及其制备方法   0    0

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池双极板及其制备方法，所述质子交换膜燃料电池双极板，以重量份为单位，包括以下原料：脲醛树脂6‑10份、碳化硅15‑25份、石墨烯0.3‑0.5份、分散剂POLYRON 2‑4份、丙烯酸酯类调节剂1‑2份、701粉增强剂0.6‑0.9份、对羟基苯磺酸2‑6份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷1.5‑2.5份、导电膜溶液2‑3.5份。所述质子交换膜燃料电池双极板是通过粉碎、混合、干燥、模压成型、脱模、热处理、涂膜等步骤制得的。本发明的质子交换膜燃料电池双极板不仅具有较高的电导率、热传导率、抗弯强度和抗压强度，而且也具有较高的硬度和耐氢腐蚀性性能。

1.一种质子交换膜燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：脲醛树脂6-10份、碳化硅15-25份、石墨烯0.3-0.5份、分散剂POLYRON 2-4份、丙烯酸酯类调节剂1-2份、701粉增强剂0.6-0.9份、对羟基苯磺酸2-6份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷1.5-2.5份、导电膜溶液2-3.5份；
包括以下步骤：
S1：将碳化硅、石墨烯、分散剂POLYRON、丙烯酸酯类调节剂、701粉增强剂混合，在磁场强度为6500-7000GS、超声波功率为420-580W、温度为65-75℃、转速为160-310r/min的条件下粉碎1.5-3h，制得基板原料粉末；
S2：向步骤S1制得的基板原料粉末加入脲醛树脂、对羟基苯磺酸、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷，在温度为50-55℃、转速为160-200r/min的条件下超声震荡20-35min至分散均匀，制得基板粘合物；
S3：将步骤S2制得的基板粘合物放入烘箱中，在温度为200-300℃下烘40-65min至含水量≦5％，制得基板模压粉末；
S4：将步骤S3制得的基板模压粉末在温度为35-50℃、压力为55-70MPa、合模时间为10-
20s的条件下合模4-7次后脱模，脱模后材料放在丙酮中清洗并在60-75℃下干燥40-65min，制得复合材料基板；
S5：将纳米二氧化锌、纳米银粉末、聚苯胺、聚噻吩按重量比例为8-8.5︰0.3-0.5︰1.4-
2︰0.8-1.2，超声波功率为220-280W、温度为35-40℃、时间为40-65min的条件下超声分散到聚苯胺和聚噻吩溶液中，制得导电膜溶液；
S6：将步骤S5制得的导电膜溶液以恒电流方法电涂至步骤S4制得的复合材料基板上形成电涂层，制得质子交换膜燃料电池双极板。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述基板原料粉末的粒径为20-100nm。

3.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述基板模压粉末的粒径为55-125nm。

4.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述导电膜溶液的浓度为11-15g/L。

5.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，步骤S6中所述电涂层的厚度为10-15μm。