质子交换膜燃料电池金属双极板防护涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池金属双极板防护涂层的制备方法，包括（1）将Fe-Cr丝焊接到金属双极板表面作为电极引线；（2）将配制的LiCl-KCl-Li₃N-CrCl₂混盐干燥；（3）将混盐于高温井式炉中熔融，将金属双极板作为阴极，Cr作为阳极，在金属双极板表面电沉积Cr涂层；（4）转换电沉积的阴阳极，使金属双极板上的Cr涂层阳极氮化，部分转化为Cr_xN涂层，x为1或2，在金属双极板表面得到Cr/Cr_xN复合涂层。本发明的制备方法工艺简单、对环境友好、可有效控制防护涂层厚度及其微观结构，制备的防护涂层具有优异的耐腐蚀性，且与双极板基体结合良好。

主权项

一种质子交换膜燃料电池金属双极板防护涂层的制备方法，包括以下步骤：（1）将Fe‑Cr丝焊接到金属双极板表面作为电极引线，先后用丙酮、乙醇进行清洗后，干燥待用；（2）配制LiCl‑KCl‑Li₃N‑CrCl₂混盐，在惰性气体保护下，将LiCl‑KCl‑Li₃N‑CrCl₂混盐于150℃～300℃下干燥24h～72h；（3）将干燥后的LiCl‑KCl‑Li₃N‑CrCl₂混盐置于高温井式炉中，在惰性气体保护下，先加热升温至450℃～650℃并一直保持该温度，使混盐熔融，形成LiCl‑KCl‑Li₃N‑CrCl₂熔盐，然后将步骤（1）准备的带有电极引线的金属双极板作为阴极，Cr作为阳极，置于LiCl‑KCl‑Li₃N‑CrCl₂熔盐中，对金属双极板进行电沉积，在金属双极板表面沉积Cr涂层；（4）在上述熔盐体系中，继续保持步骤（3）的温度条件，转换电沉积的阴阳极，使沉积有Cr涂层的金属双极板为阳极，Cr为阴极，继续进行电沉积，使金属双极板上的Cr涂层阳极氮化，部分表层的Cr涂层转化为Cr_xN涂层，其中x为1或2，在金属双极板表面得到Cr/Cr_xN复合涂层。