介孔碳—钨涂层之电池阳极强化

质子交换膜燃料电池（PEMFC）金属双极板因极化而导致钝化膜增厚，使电池的欧姆压降增大，同时在电极微量溶出的金属离子污染膜电极组件（特别是质子交换膜和催化剂），极大影响PEMFC的总效率。为此，国内外尝试采用多种表面改性方法在金属双极板表面形成保护涂层，使PEMFC电极的接触电阻在运行过程中保持基本恒定，并减少金属的溶解以提高电池的运行效率。

用于双极板的不锈钢在PEMFC弱酸性的工作环境中会发生钝化，形成的钝化膜减缓了不锈钢的进一步腐蚀，但同时也会导致钝化膜/碳纸的界面接触电阻增加，研究表明，利用碳基涂层对钝化膜的组成、结构及表面缺陷进行改性处理，可以形成致密的高耐蚀性钝化膜，并增强导电性和导热性。因此，有学者制备一种用于质子交换膜燃料电池不锈钢双极板防护的介孔碳—钨涂层，其特征在于包含以下步骤：

（1）、将表面活性剂溶于无水乙醇中，搅拌形成透明的溶液；然后滴加质量分数为20%的酚醛树脂乙醇溶液，表面活性剂与酚醛树脂的质量比为1:5，搅拌均匀

（2）、将硅钨酸溶于无水乙醇中，搅拌得到溶液，备用；

（3）、将步骤（2）得到的溶液逐滴加入到步骤（1）得到的溶液中，每1g表面活性剂对应的硅钨酸的量为0.025~0.20 g，搅拌使其混合均匀，得到淡黄透明的碳-钨溶液；

（4）、将步骤(3)配制好的碳-钨溶液，逐滴滴加在不锈钢片上，进行滴胶和匀胶处理；

（5）、将步骤（4）得到的涂覆有溶液的不锈钢片在25 ℃下溶剂蒸发至少8 h，然后在70～120 ℃热聚合至少24 h，在不锈钢表面形成淡黄色涂层；最后在氮气氛围中碳化得到黑色的有序介孔碳—钨涂层。

金属钨盐在碳化过程中形成纳米颗粒，并高度分散在碳矩阵中，这就保证了涂层的有序介孔结构不被破坏，可以保护钝化膜的稳定，抑制不锈钢双极板的阳极溶解，降低溶出的金属离子对质子交换膜燃料电池薄膜质子传导能力的影响以及减少对电催化剂的毒害作用，并提高质子交换膜燃料电池的输出功率和使用寿命。

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