一种碳/镍表面改性的钛基金属双极板及其制备方法和应用

技术特征：
1.一种碳/镍表面改性的钛基金属双极板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1） 将钛基金属先放置于碱性溶液中除油，随后放置于盐酸溶液中酸洗，而后用蒸馏水水洗，晾干备用；2） 将医用废弃口罩进行消毒、拆解、干燥、粉碎处理得到粉料，备用；3） 将步骤1）中处理过的钛基金属放置于电沉积槽中，采用三电极体系，在钛片表面均匀电沉积镍层；4） 将步骤2）所得粉料和步骤3）表面电沉积镍后的钛基金属一同放入方舟中，然后置于管式炉中并对管式炉进行抽真空处理;5）对步骤4）抽真空后的管式炉进行保温加热，即得碳/镍表面改性的钛基金属双极板。2.如权利要求1所述的碳/镍表面改性的钛基金属双极板的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述的钛基金属为纯钛、钛合金的一种或多种。3.如权利要求1所述的碳/镍表面改性的钛基金属双极板的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述粉料的尺寸为1~10μm。4.如权利要求1所述的碳/镍表面改性的钛基金属双极板的制备方法，其特征在于，步骤3）中电沉积镍采用的镀液组成如下：硫酸镍300~400g/l，氯化镍50~80g/l，硼酸30~40g/l，十二烷基硫酸钠0.05~2g/l，ph 5~6。5.如权利要求1所述的碳/镍表面改性的钛基金属双极板的制备方法，其特征在于，步骤3）中电沉积时辅助电极为pt片，参比电极为饱和甘汞电极，电流密度为1~100
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10-5 a/cm2，电位为-1.0~-0.5v，沉积时间为10~1000s。6.如权利要求1所述的碳/镍表面改性的钛基金属双极板的制备方法，其特征在于，步骤3）中粉料与电沉积镍后的钛基金属的质量比为1:（1~10）。7.如权利要求1所述的碳/镍表面改性的钛基金属双极板的制备方法，其特征在于，步骤4）中抽真空的真空度为0.01~1pa。8.如权利要求1所述的碳/镍表面改性的钛基金属双极板的制备方法，其特征在于，步骤5）中的保温加热是以1~10℃/min的速率升温至200~600℃保温1~10h。9.一种如权利要求1-8任意一项所述的制备方法制得的碳/镍表面改性的钛基金属双极板。10.一种如权利要求9所述的表面改性的钛基金属双极板在制备燃料电池方面的应用。

技术总结
本发明涉及一种碳/镍表面改性的钛基金属双极板及其制备方法和应用，属于燃料电池技术领域。包括如下步骤：将钛基金属板经过除油、水洗后，先电沉积镍过渡层；将废弃医用口罩消毒、拆解、干燥、粉碎处理；将表面电沉积镍后的钛基金属与处理后的废弃医用口罩混合一同放入管式炉中，抽真空；抽真空后的管式炉在200~600℃加热1~10h，即得。本发明通过先在钛基金属双极板表面制备一层镍过渡层，再利用镍金属对废弃医用口罩裂解制备碳材料具有催化性这一特点，成功在钛基金属双极板表面制备了碳/镍表面改性层，提高钛基金属的耐腐蚀性同时降低其表面接触电阻。工艺简单、制备时间短、成本低廉、绿色环保，可应用于大规模燃料电池生产。可应用于大规模燃料电池生产。可应用于大规模燃料电池生产。


技术研发人员：王利霞 曹阳 张林森 赵太宝 方华 李晓峰 宋延华
受保护的技术使用者：郑州轻工业大学
技术研发日：2022.07.19
技术公布日：2022/10/11