本发明属于燃料电池，尤其涉及一种石墨复合双极板及其制备方法。
背景技术：
1、燃料电池双极板是燃料电池电堆中的核心部件，其主要作用是分隔燃料与氧化剂、支撑膜电极、通过表面的流场运输气体、收集和传导反应生成的电流、热量和水等。
2、石墨双极板在燃料电池的环境中具有非常良好的化学稳定性，其中石墨材料的导电、耐腐蚀性能较为优异，是目前质子交换膜燃料电池研究和应用中最为广泛的材料；石墨双极板因为耐久性高，广泛应用于商用车制造领域中。但是纯石墨材料脆性大，机械强度不高，所以石墨双极板的厚度一般都比较大，一般都超过1mm，使得制备得到的石墨电堆体积较大，大大限制了其应用。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种石墨复合双极板及其制备方法，旨在解决现有的石墨双极板厚度较大、制得的石墨电堆体积较大等问题。
2、为了达到上述目的，一方面，本发明实施例提供一种石墨复合双极板的制备方法，包括如下步骤：
3、s01、边搅拌边将石墨加至石墨烯分散液中，搅拌均匀，得到石墨烯-石墨混合分散液；以所述石墨烯的重量为100％计，所述石墨的重量百分比为0～1wt％(根据实际需要，可以为0.1wt％，或者为0.5wt％，或者为1wt％等等)；
4、s02、边搅拌边将还原剂加入至步骤s01的石墨烯-石墨混合分散液中，搅拌至所述还原剂溶解，然后于70℃～85℃(根据实际需要，可以为70℃，或者为80℃，或者为85℃等等)保温4h～5h(根据实际需要，可以为4h，或者为4.5h，或者为5h等等)，得到石墨烯-石墨气凝胶；所述还原剂与所述石墨烯的质量比为1：(5～10)(根据实际需要，可以为1：5，或者为1：8，或者为1：10等等)；
5、s03、将步骤s02的石墨烯-石墨气凝胶进行辊压，得到气凝胶板；将所述气凝胶板进行真空浸渍，清洗，烘干，得到浸渍气凝胶板；将所述浸渍气凝胶板压制，得到石墨复合双极板。
6、作为优选的实施方式，步骤s01中，
7、所述搅拌的时间为5min～15min(根据实际需要，可以为5min，或者为10min，或者为15min等等)，所述搅拌的转速为1000转/min～3000转/min(根据实际需要，可以为1000转/min，或者为2000转/min，或者为3000转/min等等)。
8、所述石墨烯分散液的浓度为0.5mg/ml～2mg/ml(根据实际需要，可以为0.5mg/ml，或者为1.5mg/ml，或者为2mg/ml等等)。
9、所述石墨烯分散液通过如下方法制备得到：将石墨烯分散于去离子水中，超声3min～30min(根据实际需要，可以为3min，或者为15min，或者为30min等等)，得到0.5mg/ml～2mg/ml(根据实际需要，可以为0.5mg/ml，或者为1.5mg/ml，或者为2mg/ml等等)的石墨烯分散液。通过控制石墨烯分散液的浓度为0.5mg/ml～2mg/ml，能够利于石墨与石墨烯的分散混合，保证两者混合的均匀性。
10、所述石墨烯为氧化石墨烯。
11、所述氧化石墨烯为少层石墨烯片，优选为1层～3层的石墨烯片。
12、作为优选的实施方式，步骤s02中，
13、所述还原剂为抗坏血酸或pvp(聚乙烯吡咯烷酮)。通过控制所述还原剂与所述石墨烯的质量比为1：(5～10)，能够更容易形成结构稳定均匀的气凝胶。
14、作为优选的实施方式，步骤s03中，
15、所述气凝胶板的厚度为2.5mm～4mm。
16、所述真空浸渍在浸渍液中进行，真空度为-0.1mpa。通过采用真空浸渍并控制真空度，可以最大限度的排出气凝胶板中的气体，使得浸渍液在毛细作用下能够到达气凝胶板的更深处，从而有效增强了气凝胶板的密封性能，同时能够有效降低石墨双极板的脆性，使得制备得到的石墨复合双极板具有较高的机械强度，从而能够有效减小石墨双极板的厚度。
17、所述浸渍液为丙烯酸树脂、环氧树脂或酚醛树脂中的一种。
18、所述气凝胶板和所述浸渍液的质量比为1：(9～10)(根据实际需要，可以为1：9，或者为1：9.5，或者为1：10等等)。这样，能够使得浸渍胶水均匀进入气凝胶的孔隙中，能够有效降低石墨双极板的脆性，使得制备得到的石墨复合双极板具有较高的机械强度，从而能够有效减小石墨双极板的厚度。
19、所述清洗通过纯净水清洗。清洗的目的是使气凝胶板的表面无残胶，保证后续压制的稳定性。
20、所述烘干为40℃～60℃(根据实际需要，可以为40℃，或者为50℃，或者为60℃等等)烘0.5h～2h(根据实际需要，可以为0.5h，或者为1.5h，或者为2h等等)。
21、所述压制的压力为10mpa～50mpa(根据实际需要，可以为10mpa，或者为30mpa，或者为50mpa等等)，所述压制的时间为0.5min～5min(根据实际需要，可以为0.5min，或者为3.5min，或者为5min等等)。
22、所述石墨复合双极板的厚度为0.60mm～0.66mm，抗弯强度为19mpa～20mpa。
23、另一方面，本发明实施例还提供由所述制备方法制备得到的石墨复合双极板。
24、作为优选的实施方式，所述石墨复合双极板的厚度为0.60mm～0.66mm，抗弯强度为19mpa～20mpa。
25、本申请通过将石墨和石墨烯制备成气凝胶板，并将气凝胶板进行真空浸渍后再压制得到石墨复合双极板，使得制备得到的石墨复合双极板具有较高的机械强度，并能够有效降低石墨双极板的脆性，从而能够有效减小石墨双极板的厚度，进而能够有效解决现有的石墨双极板厚度较大、制得的石墨电堆体积较大等问题。本发明的制备方法简单，制备得到的双极板一体化、厚度薄，并具有良好的导电性、力学强度和化学稳定性，无需再对双极板进行表面改性或其他处理。
1.一种石墨复合双极板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的石墨复合双极板的制备方法，其特征在于，步骤s01中，所述搅拌的时间为5min～15min，所述搅拌的转速为1000转/min～3000转/min；所述石墨烯分散液的浓度为0.5mg/ml～2mg/ml。
3.根据权利要求2所述的石墨复合双极板的制备方法，其特征在于，所述石墨烯分散液通过如下方法制备得到：将石墨烯分散于去离子水中，超声3min～30min，得到0.5mg/ml～2mg/ml的石墨烯分散液。
4.根据权利要求1所述的石墨复合双极板的制备方法，其特征在于，步骤s01中，所述石墨烯为氧化石墨烯。
5.根据权利要求1所述的石墨复合双极板的制备方法，其特征在于，步骤s02中，所述还原剂为抗坏血酸或pvp。
6.根据权利要求1所述的石墨复合双极板的制备方法，其特征在于，步骤s03中，所述气凝胶板的厚度为2.5mm～4mm。
7.根据权利要求1所述的石墨复合双极板的制备方法，其特征在于，步骤s03中，所述真空浸渍在浸渍液中进行，真空度为-0.1mpa；所述浸渍液为丙烯酸树脂、环氧树脂或酚醛树脂中的一种。
8.根据权利要求7所述的石墨复合双极板的制备方法，其特征在于，所述气凝胶板和所述浸渍液的质量比为1：(9～10)。
9.根据权利要求1所述的石墨复合双极板的制备方法，其特征在于，步骤s03中，所述烘干为40℃～60℃烘0.5h～2h；
10.一种石墨复合双极板，其特征在于，所述石墨复合双极板由权利要求1至9任一项所述的制备方法制备得到。