表面改性不锈钢用作质子交换膜燃料电池双极板的制备方法

摘要

本发明涉及一种低接触电阻、耐腐蚀的质子交换膜燃料电池(PEMFC)用的表面改性不锈钢双极板的制备方法。其基本工艺如下：首先，针对常规的不锈钢薄板，采用热处理和表面涂敷银盐技术，在不锈钢表面形成碳化铬和银等导电、耐腐蚀颗粒作为导电网络，其与质子交换膜燃料电池电极的接触电阻是未处理不锈钢的1/13，较之仅进行热处理的不锈钢，也有明显减小；进而采用电化学或化学钝化技术，把上述导电网络之间的不用导电部分钝化，使由于热处理产生的敏化区得到了保护，提高了耐腐蚀性。这样，整个不锈钢表面就由导电、耐腐蚀网络和耐腐蚀间隙构成，解决了不锈钢作为燃料电池双极板既要导电，又要耐腐蚀的问题。

主权项

1、一种表面改性不锈钢用作质子交换膜燃料电池双极板的制备方法，其特征在于其表面改性工艺包括热处理和表面涂敷银盐工艺以及随后进行的化学或电化学钝化处理，具体工艺步骤如下：将厚度为0.1～0.3mm的不锈钢薄板表面的氧化层和油脂清洗并晾干之后，在其两个表面均匀地涂上硝酸银饱和水溶液，于30～60℃下烘干，再将涂有硝酸银的不锈钢薄板放在高温炉内于650～900℃下加热30～90分钟，直到硝酸银全部分解为单质银，并有部分银渗入到不锈钢内部，使不锈钢表面的银牢固地嵌在不锈钢的表面而不会脱落；进而将热处理后的不锈钢薄板放入重铬酸钾钝化液中，于80～85℃下钝化20～30分钟；最后清洗其表面由于高温处理形成的氧化皮即得到表面具有碳化物和银导电网络的不锈钢板；再采用冲压或模压技术制备具有流场结构的不锈钢双极板。