一种用于氢气燃料电池的多孔金属-陶瓷复合材料气体扩散层和其制备方法

摘要

本发明描述了一种以钛及其合金为基础原材料，通过粉末冶金加工工艺和热处理表层材料陶瓷化工艺制作的金属-陶瓷复合材料多孔薄带材作为氢气燃料电池的新型气体扩散基层材料。这种复合材料的气体扩散层具有良好的机械强度，为MEA提供稳定的结构支撑。复合材料的气体扩散层使得催化剂电极和双极板之间的实现低电阻接触，从而降低电池内电阻，提高了电流传导效率，提高氢气燃料电池运行效率。

主权项

一种氢气燃料电池用的气体扩散层，位于氢气燃料电池中的电极和双极板之间，该气体扩散层为以钛或钛合金为基底，表面层为氮化钛的多孔复合材料；所述气体扩散层的制备方法包括：选料，原料处理，混料，成型，烧结，热处理，后期机加工；具体为：制作过程的原始材料分为金属粉末和成孔剂两部分；金属粉末为钛粉或由钛和其它一种以上不同金属粉末混合而成的混合物；成孔剂为碳酸铵或碳酸氢铵；所述成型：金属与成孔剂混合粉末使用粉末轧机轧制成薄带材，烘烤温度为60～150℃，烘烤时间为2到12小时；所述烧结：烧结过程中的升温速度为3～15℃/分钟，烧结温度为800～1300℃，在烧结温度下的保温时间为0.5～2小时，开始降温。