[发明专利]膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法

权利要求书

1.一种膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、高温膨胀处理：选用纯度为99-99.9％的可膨胀石墨，将可膨胀石墨置于800-960℃的环境下，进行高温膨化处理3-5s；

S2、石墨烯喷涂：将经过高温膨胀处理的膨胀石墨平铺在传输带上，向膨胀石墨上均匀喷涂固含量为5％-10％的石墨烯，每千克膨胀石墨的喷涂量为2％-5％；

S3、微波干燥：将喷涂石墨烯的膨胀石墨在400-500℃下干燥3-5min，微波频率为2400-2500MHz；

S4、模压成型：将干燥后的膨胀石墨置于传输带上，采用滚筒压制方式，制得低密度石墨板，所述传输带的传输速度为10-20m/min，滚筒压力为1-10MPa，所述低密度石墨板的密度为0.8-1.5g/cm³。

2.根据权利要求1所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述步骤S2中石墨烯浆料由以下方法制成：将5-10％的石墨烯加入89.5-94.5％的水中，再加入0.5％的表面活性剂，混合搅拌均匀，制得石墨烯浆料。

3.根据权利要求2所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和木质素磺酸钠中的一种。

4.根据权利要求1所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述步骤S2中石墨烯浆料中石墨烯的粒径为0.8-1.2μm。

5.根据权利要求1所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述步骤S1中可膨胀石墨的制备方法如下：

(1)将含碳量为99.95％的天然鳞片石墨和插层剂按照质量比为1:0.5-10的比例进行混合，搅拌速率为30-60r/min，反应温度为10-40℃，反应时间为30-60min；

(2)水洗步骤(1)所得反应产物，并添加与天然鳞片石墨质量比为1:0.3-0.5的抗氧化剂，搅拌混合，搅拌速率为30-50r/min，搅拌时间为20-40min；

(3)将步骤(2)所得物放入烘箱内，在55-65℃下干燥4.5-5.5h，制得可膨胀石墨。

6.根据权利要求5所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述插层剂为质量浓度为15-25％的草酸溶液或浓硫酸。

7.根据权利要求5所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂TNP、抗氧剂TPP、抗氧剂164、抗氧剂264中的一种。

8.根据权利要求5所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述天然鳞片石墨的粒径为80-200目。

9.根据权利要求1所述的膨胀石墨掺杂石墨烯制备高导电氢燃料电池双极板用低密度柔性石墨板的方法，其特征在于，所述步骤S2中膨胀石墨在传输带上的平铺厚度为0.5-1cm。