[发明专利]一种高温燃料电池双极板抗氧化镀层

说明书

本发明提供一种高温燃料电池双极板抗氧化镀层，涉及燃料电池技术领域。该高温燃料电池双极板抗氧化镀层，包括复合镀层，所述复合镀层由CrN膜层、银镀层与金镀层组成；所述抗氧化镀层的制备方式包括以下步骤：1)选取不锈钢板作为双极板材料，对不锈钢板进行预处理；2)生成薄膜沉积于不锈钢板表面，得到CrN膜层；3)在上述CrN膜层上镀上一层银镀层；4)在上述银镀层上镀上一层金镀层。本发明，可以降低其双极板接触电阻，由于银本身具有很好的导电性能，不锈钢板镀银后其接触电阻值能够进一步得到降低,同时镀层结合力很好；在该银层上电镀或溅射少量薄金,能够很好解决镀金镀层结合不牢固的问题，又获得好的导电性与较小的接触电阻。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体为一种高温燃料电池双极板抗氧化镀层。

背景技术

燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。

双极板是燃料电池的关键部件之一，双极板起着提供气体反应场所、收集电流、支撑膜电极、水管理等作用，双极板材料应当具有良好的导电性，较强的耐腐蚀能力，较高的机械强度以及低成本，石墨和石墨基复合材料具有较低的接触电阻和较强的耐腐蚀能力被应用于燃料电池极板，但由于石墨材料机械强度较差、难于大批量加工限制了其广泛应用，金属材料导电性好、抗振动能力强、适合冲压成形大批量生产，是燃料电池金属极板的主要发展方向，然而，金属极板在强酸、高温、高湿的燃料电池工作环境中发生腐蚀，腐蚀金属离子污染催化剂，降低质子交换膜传导能力，严重影响燃料电池的使用寿命；同时，金属极板在酸性环境中容易形成保护性钝化膜，增大极板与气体扩散层的接触电阻，降低燃料电池的输出性能。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高温燃料电池双极板抗氧化镀层，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高温燃料电池双极板抗氧化镀层，所述双极板抗氧化镀层包括复合镀层，所述复合镀层由CrN膜层、银镀层与金镀层组成；

所述抗氧化镀层的制备方式包括以下步骤：

1)选取不锈钢板作为双极板材料，对不锈钢板进行预处理；

2)首先利用真空电弧将欲镀靶材离化后通入反应气体形成真空等离子体，使之在沉积室空间内发生反应，并生成薄膜沉积于不锈钢板表面，得到CrN膜层；

3)在上述CrN膜层上镀上一层银镀层；

4)在上述银镀层上镀上一层金镀层；

5)双极板抗氧化镀层检测。

优选的，所述步骤1中对不锈钢板进行预处理，具体如下：

i)首先用洗涤剂兑水搅拌均匀后放入不锈钢板，浸泡30-60min，然后用海绵球擦洗2-3次，再用去离子水冲洗干净；然后将不锈钢板放置入20-30％的盐酸溶液中浸泡30-40min，然后用钢丝球球擦洗2-3次，再用去离子水冲洗干净；

ii)将上述处理之后的不锈钢板进行打磨抛光处理，然后再用酒精清洗2-3次，最后用去离子水除去不锈钢板表面的酒精，清洗后将不锈钢板放入真空环境中进行干燥处理，干燥温度40-50℃。