[发明专利]一种新型金属双极板表面改性的方法在审
申请号: | 202010872263.7 | 申请日: | 2020-08-26 |
公开(公告)号: | CN112221892A | 公开(公告)日: | 2021-01-15 |
发明(设计)人: | 章池天;颜美聪;赵金华;何明青;宋阳阳 | 申请(专利权)人: | 惠州市海龙模具塑料制品有限公司 |
主分类号: | B05D1/04 | 分类号: | B05D1/04;B05D3/10;B05D5/00;B05D7/14;B05D7/24;C25F3/24;H01M8/0206;H01M8/0228 |
代理公司: | 广州三环专利商标代理有限公司 44202 | 代理人: | 叶新平 |
地址: | 516321 广东省惠*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 新型 金属 极板 表面 改性 方法 | ||
1.一种新型金属双极板表面改性的方法,其特征在于,按照以下步骤进行:
步骤1,金属双极板前处理:
为了提高金属双极板的化学稳定性,对金属双极板进行抛光处理;
步骤2,MXene材料的制备:
步骤2.1,将钛Ti、铝Al、石墨C的混合物与氯化钠NaCl或氯化钾KCl一起充分研磨,倒入氧化铝坩埚中,在高温条件下氩气保护的环境中保温处理,然后冷却至室温取出,并再次研磨得到MAX相Ti2AlC3;
步骤2.2,将Ti2AlC3与氯化锌ZnCl2的混合物进行充分研磨,再将混合物置于氧化铝坩埚内,在氩气保护的环境中进行高温保温处理,取出用去离子水洗去多余的氯化锌,最后在40℃条件下干燥待用,制得MXene相Ti3ZnCl2材料;
步骤3,金属双极板表面耐腐蚀层的制备:
将步骤2制得的Ti3ZnCl2 MXene溶液在高压下,通过电喷装置喷到设置于旋转电喷支架上的由步骤1抛光的金属双极板表面,得到表面改性的金属双极板。
2.根据权利要求1所述一种新型金属双极板表面改性的方法,其特征在于:步骤1中所述抛光处理方法为电解抛光,其电解液为甲磺酸或甲基乙二醇或碳酸乙烯酸或碳酸丙烯酯或碳酸二乙酯或碳酸二甲酯或氢氟酸中的任一种。
3.根据权利要求2所述一种新型金属双极板表面改性的方法,其特征在于:所述电解液构成比例为0~100%,电解抛光的电流密度为50mA/cm2~100mA/cm2,抛光时间为10min~25min;所用的电流为直流电,其工作电压为0V~40V,工作电流为0A~5A。
4.根据权利要求1所述一种新型金属双极板表面改性的方法,其特征在于:步骤2.1中所述钛Ti、铝Al、石墨C的混合物摩尔比为钛粉Ti:铝粉Al:石墨粉C=2:1.2:3,混合物与氯化钠NaCl或氯化钾KCl的质量比为1:1。
5.根据权利要求1所述一种新型金属双极板表面改性的方法,其特征在于:步骤2.1中所述高温条件为660℃,保温时间为12小时;所述MAX相,其中M代表过渡金属元素,A代表第三主族到第六主族元素中的任一种,X代表碳或氮元素。
6.根据权利要求1所述一种新型金属双极板表面改性的方法,其特征在于:步骤2.2中所述Ti2AlC3与氯化锌ZnCl2的混合物摩尔比为Ti2AlC3:ZnCl2=1:6。
7.根据权利要求1所述一种新型金属双极板表面改性的方法,其特征在于:步骤2.2中所述高温为550℃,保温时间为5小时。
8.根据权利要求1所述一种新型金属双极板表面改性的方法,其特征在于:步骤3中所述高压为5kV~50kV,电喷时间为1~2小时。
9.根据权利要求1所述一种新型金属双极板表面改性的方法,其特征在于:步骤3中所述旋转电喷支架上设有多个金属双极板,旋转时可分别使金属双极板的正表面、反表面,接受来自电喷装置的喷涂。
10.根据权利要求1所述一种新型金属双极板表面改性的方法,其特征在于:所述金属双极板的金属,可为铁基的钢或奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢中的任一种,或高含量的铬或镍或钼中的任一种,或添加铌或钛或铜或锰或钨或钽或镓或钒的合金中的任一种,或贵金属。
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