[发明专利]ITO/Nb复合改性的聚合物电解质膜燃料电池金属双极板及其制备方法

摘要

本发明提供一种ITO/Nb复合改性的聚合物电解质膜燃料电池金属双极板，金属双极板表面为2～6μm的ITO/Nb复合改性层，腐蚀速度低于10μA/cm2，接触电阻低于10mΩ·cm2。在保证足够强度的前提下，本发明采用磁控溅射方法能同步改善金属双极板的耐蚀性和表面导电性，并实现提高聚合物电解质膜燃料电池性能的目的。该制备方法具有工艺成熟、可连续生产、改性层表面质量优良等优点，能实现双极板规模批量生产。

主权项

ITO/Nb复合改性的聚合物电解质膜燃料电池金属双极板的制备方法，其特征在于：采用磁控溅射方法在金属双极板表面制备ITO/Nb复合改性层；按照以下具体步骤制备：1)预处理：金属基体经400～2500#砂纸依次打磨、金刚石研磨膏抛光；再依次用丙酮、酒精溶液进行超声波清洗15min，去除表面油脂；2)将上述预处理后的金属基体放入样品室，预热至250℃；通入Ar和H2的混和气体，对金属基体表面进行离子轰击以清洁表面和除去表面氧化物，时间为15min；3)制备Nb过渡层：脉冲频率为120kHz，衬底偏压为‑50V，Ar气分压为0.7Pa，功率为4kW，沉积60～90min；4)制备ITO改性层：Ar气流量为75sccm，O2流量为3sccm，脉冲频率为75kHz，Ar气分压为0.3Pa，功率为1.5kW，沉积10～150min。