一种用于质子交换膜燃料电池双极板的金属陶瓷材料(Nb1-xTax)2AlC及其制备方法

    公开(公告)号:CN116694972A

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202310452608.7

    申请日:2023-04-25

    申请人: 青岛大学

    摘要: 本发明属于燃料电池技术领域,具体涉及一种用于质子交换膜燃料电池双极板的金属陶瓷材料及其制备方法,该金属陶瓷材料为Ta掺杂改性的铌铝碳材料,改性铌铝碳的化学式为(Nb1‑xTax)2AlC。本发明制备的改性铌铝碳材料同时具有金属和陶瓷的优良性能。该陶瓷材料在常温下具有很好的导电性能和导热性能,较高的弹性模量,在常温下具有一定的延展性,可以像金属与石墨一样进行机械加工。同时又具有陶瓷材料的特性,具有高的屈服强度和高熔点、高热稳定性和优异的抗腐蚀性。并且,铌铝碳材料在Nb位置固溶掺杂Ta元素,能够极大地提高铌铝碳块体的耐腐蚀性能,使之能在PFMFC的工作环境中能稳定工作。

    用于质子交换膜燃料电池双极板的金属陶瓷材料V, Zr, Cr掺杂改性的钛硅碳及其制备方法

    公开(公告)号:CN116657013A

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202310451924.2

    申请日:2023-04-25

    申请人: 青岛大学

    摘要: 本发明属于燃料电池技术领域,具体涉及一种用于质子交换膜燃料电池双极板的金属陶瓷材料及其制备方法,该金属陶瓷材料为V,Zr,Cr掺杂改性的钛硅碳材料,改性钛硅碳的化学式为(Ti1‑xNx)3SiC2。本发明制备的改性钛硅碳材料同时具有金属和陶瓷的优良性能,和金属一样,在常温下有很好的导电性能和导热性能,较高的弹性模量,在常温下具有一定的延展性,可以像金属与石墨一样进行机械加工;同时又具有陶瓷材料的特性,具有高的屈服强度和高熔点、高热稳定性和优异的抗腐蚀性;并且,在Ti位置固溶掺杂V,Zr,Cr等元素,能够极大地提高钛硅碳块体的耐腐蚀性能,使之能在PFMFC的工作环境中能稳定工作。

    一种固体氧化物燃料电池陶瓷连接体材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN116178020A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310198839.X

    申请日:2023-03-03

    申请人: 青岛大学

    摘要: 本发明公开了一种固体氧化物燃料电池陶瓷连接体材料,该陶瓷材料为改性钛硅碳,其化学式为(Ti1‑xNx)3(Si,Al)C2(N为V或Zr,x=0.01~0.3),N在Ti位置的掺杂能提高钛硅碳陶瓷的抗氧化能力,以及氧化后的导电性能,Al在Si位置的掺杂能提高掺杂陶瓷的致密度,提高陶瓷的烧结性能,减小气体的渗透率。该陶瓷连接体的制备工艺为冷等静压加后续无压烧结。热膨胀系数为(9.0±0.7)×10‑6K‑1,与SOFCs电解质氧化钇稳定的氧化锆热膨胀系数相近;具有优异的抗蠕变性能和热稳定性;致密度高,可避免发生渗漏等问题。本发明最大的特点是:通过冷等静压成型,然后无压烧结的方法,直接制备出连接体,制备过程和设备简单,不需要二次加工,直接烧结制备出流道结构,生产效率和成品率高;且耐高温氧化腐蚀,且生成氧化膜导电性高;热膨胀系数与电解质YSZ接近,可避免启停的热应力;在工作环境中不会产生挥发性污染物,可避免阴极毒化和电堆老化加速的问题,能解决合金连接体在使用时的挥发问题,在SOFCs上拥有巨大的实用化前景。

    一种氢燃料电池用陶瓷复合材料双极板

    公开(公告)号:CN112786909B

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202011504376.8

    申请日:2020-12-18

    发明人: 赵振明

    摘要: 本发明公开了一种氢燃料电池用陶瓷复合材料双极板,该复合材料是由以下成分及其重量配比的材料制备而成,同时提高了复合材料的导电率和耐腐蚀性,本方案设计了一种氢燃料电池用陶瓷复合材料双极板,由于金属纤维在相同填充量情况下,长径比越大导电性越好,同时在不锈钢纤维与粉末状铝并用的情况下,可改善分散性能,从而提高导电效果;且不锈钢纤维耐腐蚀性好,在共混物中加入不锈钢纤维,使得双极板能拥有更好的耐腐蚀性;通过陶瓷粉末、不锈钢纤维和粉末状铝相互混合,方便双极板的制成,且降低了双极板的生产成本,能够批量生产;制备完成得到的双极板能有更好的导电性和抗腐蚀性。

    一种用于单电池串联的陶瓷连接板及其制备方法

    公开(公告)号:CN113471463A

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202110772277.6

    申请日:2021-07-08

    IPC分类号: H01M8/0215 H01M8/0297

    摘要: 本发明公开了一种用于单电池串联的陶瓷连接板及其制备方法,涉及燃料电池技术领域。用于单电池串联的陶瓷连接板,包括依次设置的阴极集流层、陶瓷连接体层和阳极集流层,阴极集流层贴合于陶瓷连接体层的一侧端面,阳极集流层贴合于陶瓷连接体层的另一侧端面。陶瓷连接体层为用于分隔燃料与空气的致密陶瓷隔膜,阴极集流层为用于空气侧气流分配的多孔陶瓷,阳极集流层是由多孔金属或金属筋条形成。该陶瓷连接板在固体氧化物燃料电池运行环境中与相邻的陶瓷和玻璃等材料的热膨胀系数匹配性好,还具有高的电导率。