介孔碳—鎢塗層之電池陽極強化

質子交換膜燃料電池（PEMFC）金屬雙極板因極化而導致鈍化膜增厚，使電池的歐姆壓降增大，同時在電極微量溶出的金屬離子污染膜電極元件（特別是質子交換膜和催化劑），極大影響PEMFC的總效率。為此，國內外嘗試採用多種表面改性方法在金屬雙極板表面形成保護塗層，使PEMFC電極的接觸電阻在運行過程中保持基本恒定，並減少金屬的溶解以提高電池的運行效率。

用於雙極板的不銹鋼在PEMFC弱酸性的工作環境中會發生鈍化，形成的鈍化膜減緩了不銹鋼的進一步腐蝕，但同時也會導致鈍化膜/碳紙的介面接觸電阻增加，研究表明，利用碳基塗層對鈍化膜的組成、結構及表面缺陷進行改性處理，可以形成緻密的高耐蝕性鈍化膜，並增強導電性和導熱性。因此，有學者製備一種用於質子交換膜燃料電池不銹鋼雙極板防護的介孔碳—鎢塗層，其特徵在於包含以下步驟：

（1）、將表面活性劑溶于無水乙醇中，攪拌形成透明的溶液；然後滴加品質分數為20%的酚醛樹脂乙醇溶液，表面活性劑與酚醛樹脂的品質比為1:5，攪拌均勻

（2）、將矽鎢酸溶于無水乙醇中，攪拌得到溶液，備用；

（3）、將步驟（2）得到的溶液逐滴加入到步驟（1）得到的溶液中，每1g表面活性劑對應的矽鎢酸的量為0.025~0.20 g，攪拌使其混合均勻，得到淡黃透明的碳-鎢溶液；

（4）、將步驟(3)配製好的碳-鎢溶液，逐滴滴加在不銹鋼片上，進行滴膠和勻膠處理；

（5）、將步驟（4）得到的塗覆有溶液的不銹鋼片在25 ℃下溶劑蒸發至少8 h，然後在70～120 ℃熱聚合至少24 h，在不銹鋼表面形成淡黃色塗層；最後在氮氣氛圍中碳化得到黑色的有序介孔碳—鎢塗層。

金屬鎢鹽在碳化過程中形成納米顆粒，並高度分散在碳矩陣中，這就保證了塗層的有序介孔結構不被破壞，可以保護鈍化膜的穩定，抑制不銹鋼雙極板的陽極溶解，降低溶出的金屬離子對質子交換膜燃料電池薄膜質子傳導能力的影響以及減少對電催化劑的毒害作用，並提高質子交換膜燃料電池的輸出功率和使用壽命。

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