本发明公开了一种直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法,包括:将储氢合金在保护气氛下破碎,筛分取粒度小于75微米的合金粉末;通过等离子喷涂方法,将合金粉末附着于导电集流体上。本发明制作DBFC阳极时不添加任何粘接剂,提高了催化剂储氢合金粉与电解液的接触面积,有效提高了燃料电池的电化学性能。
1.一种直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法,包括: 将储氢合金在保护气氛下破碎,筛分取粒度≤75微米的合金粉末,储氢合金选用La-Fe-B系储氢合金; 通过等离子喷涂方法,将合金粉末以熔融或半熔融状态喷射并附着于导电集流体上;采用等离子喷涂方法喷涂合金粉末时,以等离子电弧作为热源,将合金粉末加热到熔融或半熔融状态喷射到导电集流体上,在导电集流体表面形成表面层; 将喷涂完成的导电集流体裁剪并焊接镍带,制成硼氢化钠燃料电池阳极,与空气电极组装,并加入硼氢化钠和氢氧化钠混合电解液,组装为直接硼氢化钠燃料电池DBFC。
2.如权利要求1所述的直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法,其特征在于,合金粉末的粒度为38~75微米。
3.如权利要求1所述的直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法,其特征在于,导电集流体选用泡沫镍或泡沫铜。
4.如权利要求1所述的直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法,其特征在于,电解液中,硼氢化钠占比为7wt%,NaOH溶液占比为93wt%,NaOH溶液选用浓度为6mol/L的NaOH熔液。
5.如权利要求1所述的直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法,其特征在于,采用等离子喷涂方法喷涂合金粉末时,将合金粉末加入等离子喷涂进料腔室内,导电集流体固定于喷涂旋转机构上;设定喷涂电压、喷涂电流、氩气流量、给料器转速后开始喷涂合金粉末,待到附着有储氢合金的导电集流体冷却后,将导电集流体从喷涂旋转机构取下,完成喷涂。
6.如权利要求5所述的直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法,其特征在于,调整喷涂电压为64.4V、喷涂电流为500A、氩气流量400L/h,给料器转速0.2r/min,喷涂50遍后结束喷涂。
7.如权利要求1所述的直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法,其特征在于,La-Fe-B系储氢合金选用La15Fe4Ni72Mn7B2。
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