DE60305078T2 - Leitende kohlenstoffzusammensetzungen und daraus hergestellte artikel - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Polymer-geklebte metallisierte Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe mit verbesserter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit. Derartige auf Kohlenstoff basierende Verbundwerkstoffe der vorliegenden Erfindung werden weitgehend in Bereichen angewandt, die Vorrichtungen von geringer Reibung beinhalten, aber nicht darauf beschränkt sind, wie Lager, Gleitvorrichtungen, Separatoren für Brennstoffzellen, Verbundwerkstoff-Elektroden für einen Bogenschmelzofen, Bogenzündung in kathodischen Bogenplasmaquellen, poröse Elektroden, Elektrodenmaterialien zur Elektrolyse und leitfähige Bürsten zur Verwendung in elektrischen Vorrichtungen, wie kontaktierende Kommutatoren und Gleitringe.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Herkömmliche leitfähige Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe sind spröde, zerbrechliche Kohlenstoffgegenstände, die durch Imprägnierung von Kohlenstoffpartikeln mit einem Bindemittel, wie graphitisierendes Pech (graphitizing pitch), hergestellt werden, um einen Werkstoff zu erhalten, welcher geeignet ist, bei Temperaturen über dem Erweichungspunkt des Bindemittels plastisch zu werden. Nach einer Formgebung durch Gießen bzw. Formpressen (molding) oder Extrusion wird das Pech von Gegenständen, die derartige Verbundwerkstoffe mittels Erhitzen und Halten des Gegenstandes bei Temperaturen von bis zu 800° C für ausgedehnte Zeiträume, die von ungefähr drei Tagen bis drei Wochen reichen, abhängig von der Größe des Gegenstandes karbonisiert. Ein Erhitzen über diesen ausgedehnten Zeitraum ist auch nötig, um flüchtige Bestandteile, Wasserstoff und Schwefel zu entfernen. Die karbonisierten Gegenstände werden dann erneut mit einem graphitisierenden Pech imprägniert, um zugängliche Lücken und Poren zu füllen, wobei die Porosität verringert wird und die Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit optimiert wird. Diesem Schritt folgt eine wiederholte Karbonisierung, gefolgt von einer bis zu dreimaligen erneuten Imprägnierung.
  • Gegenstände, die die verdichteten, erneut imprägnierten Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe enthalten, werden dann in einem elektrischen Widerstandsofen auf ungefähr 3000° C erhitzt. Diese hohe Temperatur restrukturiert den Kohlenstoff in Graphit. Die Gegenstände benötigen dann weiter eine Bearbeitung in die benötigten Dimensionen und Form, da die Karbonisierung und Graphitierungsschritte zu einer beträchtlichen Schrumpfung und Deformation der ursprünglichen Form führen.
  • Wo elektrisch leitfähige und undurchlässige Produkte gewünscht werden, ist dieser Weg extrem teuer und zeitintensiv.
  • Deshalb sind Anstrengungen unternommen worden, um die Herstellung leitfähiger auf Kohlenstoff basierender Gegenstände durch Formpressen in die endgültige Form wirtschaftlich zu machen.
  • Beispielsweise offenbart Aylsworth (US-Patent 1,137,373) Gegenstände, die durch eine Mischung von expandierten Kohlenstoff und Phenolharz hergestellt werden.
  • Shane et al. (US-Patent 3,404,061) lehrt ein Verfahren zum Herstellen flexibler Gegenstände aus expandiertem Graphit, indem expandierte Graphitartikel und anschließend Gegenstände aus einer Mischung dieser Partikel und Phenolharz geformt werden.
  • Yoshida (US-Patent 6,468,685) lehrt einen Separator für eine Brennstoffzelle, der einen gegossenen Harz-geklebten Kohlenstoffseparator aufweist. Der Separator ist aus einem Verbundwerkstoff von Kohlenstoffpulver und ausgewähltem Reaktionsharz, vorzugsweise Phenolharz, hergestellt.
  • Jedoch hängt der Leitfähigkeits-Parameter derartig heterogener Materialien von dem Bindungsanteil ab, während die Leitfähigkeit von dem Betrag von leitfähigem Kohlenstofffüllstoff, der bereitgestellt wird, abhängt. Es ist somit bekannt, dass, wenn der nicht leitende Bindungsanteil über das Durchflusslimit erhöht wird, wobei alle verfügbaren Poren durch das Bindungsmaterial gefüllt werden, die Leitfähigkeit stark fällt, da der Partikel-zu-Partikel-Kontakt weniger wahrscheinlich wird. Auf der anderen Seite werden die mechanischen Eigenschaften stark verschlechtert, wenn der Bindungsanteil verringert wird. Somit ist es in der Praxis sehr schwierig, angemessene rheologische Eigenschaften festzulegen, um den Gegenstand in einem flussbestimmten Verdichtungsprozess, wie Formpressen (molding), Mahl-Kalandrieren (mill calendaring) oder Extrusion zu formen.
  • Es sind Anstrengungen unternommen worden, um dieses Defizit durch Verändern der Verdichtungsverfahren zu verändern. Jedoch nehmen die Investitionskosten rasch zu, sobald die Verdichtungsausstattung größer wird.
  • Thomas (US-Patent 5,888,645) offenbart eine elektrisch kontaktierende Kollektorbürste zur Verwendung in elektrischen Motoren, die eine Länge von 25 mm und eine quadratische Querschnittsfläche von 1 cm2 aufweist, die aus einem Verbundmaterial volumenmäßig durch Verwendung von Ultraschall-Energie hergestellt worden ist, um die Verdichtung zu unterstützen. Das Material ist in einem Pressstempel mit einer Profillänge von 25 mm und einer Profilhöhe von 10 mm eingefüllt worden, sodass die endgültigen Dimensionen 25 × 10 × 10 mm betrugen. Der Stempel ist abgesenkt worden und der spezifisch angewandte Druck betrug 100 bar. Ultraschall-Energie wurde für 2,3 Sekunden angewandt, wobei der Druck für weitere 3 Sekunden angewandt worden ist, bevor die Bürste aus der Form ausgeworfen wurde. Der fertig gestellte Gegenstand hatte einen elektrischen Widerstand von 0,128 Ohm cm.
  • Da dieses Verfahren jedoch auf relativ kleine Gegenstände beschränkt ist, ist es notwendig, andere Verfahren zu verwenden, um leitfähige Kohlenstoffgegenstände mit besseren mechanischen Eigenschaften zu erhalten, die Bindungsanteile über dem Durchflusslimit aufweisen, wo der Zwischenpartikel-Kontakt zuverlässig gewährleistet werden kann.
  • Obwohl Anstrengungen unternommen wurden, um leitfähige Materialien herzustellen, die elektronische Polymere verwenden, wie ein Polyacetylen und dergleichen, sind diese Materialien chemisch instabil in der Arbeitsumgebung oder rheologisch unpassend.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, elektrisch leitfähige Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe und Verfahren zur Herstellung elektrischer Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe zur Verwendung in einem weiten Bereich von elektrischen Maschinen und Vorrichtungen bereitzustellen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 liefert ein Diagramm eines beispielhaften Brennstoffzellen-Separators, der einen elektrischen Kohlenstoff-Verbundwerkstoff der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die intrinsische Leitfähigkeit einer Mischung zweier ungleicher Materialien wurde durch Maxwell (J.C. Maxwell, A Treatise on Electricity and Magnetism (Dover, N.Y., 1954) und anderen (D.J. Jeffrey, Proc. Roy. Soc. Lond. A 335, 355 (1973); H.B. Levine and D.A. McQuarrie, J. Chem. Phys. 49, 4181 (1968) untersucht. Ergebnisse bestätigen die praktische Erfahrung, dass bei Bindungsniveaus von 20 % oder mehr ein kritischer Abfall in der Gesamtleitfähigkeit stattfindet (Kingery, Bowen & Uhlmann „Introduction to Ceramics" 2. Ausgabe, Seiten 636–637. Wiley Interscience). Es ist auch gezeigt worden, dass Anstrengungen unternommen wurden, um die Leitfähigkeit durch die Veränderung der Morphologie der Zusatzstoffe zu verbessern, die nur marginal hilft, so dass, während die Zugabe von leitfähigen Kohlenstofffasern die Übertragung von elektrischem Strom unterstützen kann, die Faserbeträge, die benötigt werden, um den Strom bei gleicher Dichte zu verteilen, die Rheologie in dem Formungsprozess verändern. Veränderungen in der Rheologie führen zu starkem Verlust elektrischer Eigenschaften, da als Folge die Verminderung mit einem Verlust zufriedenstellender Leitfähigkeit verläuft. Dichte Materialien benötigen somit hohe Bindungsniveaus, um die Poren zwischen den Funktionsmaterialen des Füllstoffes zu füllen. Das bedeutet, dass eine Optimierung der elektrischen Leitfähigkeit eine Optimierung des Volumenanteils der Bindung und funktional leitfähigen Kohlenstoff-Materialien benötigt. Während es ein Vorteil ist, ein elektrisch leitfähiges Material als ein Bindungsmittel zu verwenden, sind diese in der Umgebung praktisch nicht durchführbar. Im Formungsprozess ist der plastische Fluss von Material notwendig, um die Ritzen zu füllen oder um Hohlraumvolumen zu verringern.
  • Die vorliegende Erfindung liefert ein Mittel und ein Verfahren, um leitende Kohlenstoff-Materialien mit verbesserten elektrischen Eigenschaften herzustellen, während rheologische Vorteile erhalten bleiben. Mit der vorliegenden Erfindung ist es jetzt möglich, Kunststoffmaterialien mit niedriger Porosität und guter Leitfähigkeit wirtschaftlich herzustellen, wobei leicht erhältliche gewerbliche Gegenstände verwendet werden, die zu vernünftigen Preisen gekauft werden können.
  • In der vorliegenden Erfindung wird die Leitfähigkeit in dem Kohlenstoff-Verbundwerkstoff verbessert, indem elektrisch leitfähige Pfade von einem eingebetteten Partikel zu einem anderen in dem Bindemittel-Kontinuum bereitgestellt werden.
  • Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe liefern eine chemische Umgebung, die der Reduktion zuträglich ist. Durch Beimischung eines reduzierbaren organo-metallischen Komplexes, der in dem Bindemittel-Kontinuum leicht dispergierbar oder lösbar ist, welches die Kohlenstoff-Füllstoffpartikel umgibt, hat man jetzt festgestellt, dass es möglich ist, alle freien Oberflächen zu metallisieren, so dass geringe Mengen freien Metalls, die geeignet sind, die Leitfähigkeit zu erhöhen, vorhanden sind. Zur gleichen Zeit kann die äußere Oberfläche des Gegenstandes metallisiert werden, weil somit die Notwendigkeit eines verbesserten Oberflächenkontakts vermieden wird.
  • Die vorliegende Erfindung erleichtert auch die Beimischung metallischer Substanzen in Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe durch Bereitstellen eines Mittels zum Erhöhen eines Partikel-zu-Partikel-Kontakts in Metallo-Kohlenstoff-Materialien, wo eine vorherrschende metallische diskontinuierliche Phase durch eine Anzahl organischer Bindemittel, wie Bitumen, Pech oder organischen Polymere, wie Phenol-Formaldehyd-Harz gebunden ist. Ein organo-metallischer Komplex irgendeines Metalls, welches beträchtlich zu Kohlenmonoxid reduziert werden kann, ist für dieses Verfahren nützlich. Diese werden hier als „reduzierbare organo-metallische Komplexe" bezeichnet. Bevorzugte reduzierbare organo-metallische Komplexe, die verwendet werden können, beinhalten jene, die Zink, Nickel, Kupfer, Silber, Molybdän und andere Edelmetalle, die leicht zu reduzieren sind, umfassen. Organometallische Komplexe, die carboxylische Salze von Blei und Antimon umfassen, können ebenso verwendet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der organo-metallische Komplex hoch diffusionsfähiges Molybdän, welches abgeschieden werden kann, um die Kompatibilität mit den Zusatzstoffen zu erhöhen, mit welchen es Legierungen formt. Beispiele beinhalten Molybdän-Isopropoxid und Molybdän-Hexacarbonyl, die von Alfa Chemicals Ltd. (Gattefossé UK Arc House, Terrace Road South, Binfield, Bracknell. Berkshire RG42 4PZ. UK) käuflich erhältlich sind. Schwefel-enthaltende Öl-Zusatzstoffe, die ebenso eine passende Quelle von metallischem Molybdän liefern, beinhalten Dithiophosphat und Dithiocarbamat von Molybdän. Diese Materialien sind käuflich von R.T. Vanderbilt Company, Inc. (30 Winfield Street. Norwalk, CT 06856) erhältlich.
  • Eine geringe Diffusionsfähigkeit, die von Nickel bereitgestellt wird, wird in einigen Batterie-Elektroden-Anwendungen bevorzugt. Nickelmaterialien zur Verwendung in diesen Anwendungen sind von Shepherd Chemical Co. (Middletown OH, USA) erhältlich.
  • Katalysator-Materialien können auch von Platin- und/oder Palladium-Reihen-Organo-Metall-Verbindungen wie Palladium-Acetylacetonat (Merck 807103) und BIS (Dibenzylidenaceton)-Palladium (Merck 119228) angefertigt werden.
  • Im Hinblick auf die Eigenschaften vieler Bindemittel, die bisher in Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen verwendet wurden, ist es wichtig, organo-metallische Verbindungen zu wählen, die mit dem Bindemittel kompatibel sind oder in diesem löslich sind.
  • Verbundwerkstoffe der vorliegenden Erfindung sind mit leicht verfügbaren Verbindungen von Cyclohexancarboxyl (Naphten-) Säure (CAS 98-89-5) oder Metall-Naphthenaten zubereitet worden. Diese Verbindungen können aus einem Metall, wie Kupfer, Eisen, Molybdän oder Kobalt und Naphtensäure durch Rücklaufen in Toluol mit einem Entfernen von Wasser synthetisiert werden. Für eine Verwendung in der vorliegenden Erfindung wurde Molybdän-Naphthenat aus Molybdän-Trioxid zubereitet. Die verwendete Prozedur zieht ein Herstellen einer Mischung aus dem Bindemittel und Kohlenstoff-Zutaten und Hinzufügen einer ausreichenden metallo-organischen Verbindung mit ein, um mindestens eine Monoschicht aus Metall auf allen freien Oberflächen in dem herzustellenden Gegenstand zu bilden. Dies bezieht ein Abschätzen der Menge der freien Oberfläche, die auf einer offenen und geschlossenen Porosität beruht, und der exponierten Oberfläche mit ein. Im Allgemeinen wird ungefähr 1 % einer Naphthenat-Verbindung zur Bindemittelkomponente verwendet. Doch haben Experimente gezeigt, dass bis zu 10 % des Bindemittelgewichts zugefügt werden können, und dass durch Hinzufügen von weniger als 0,1 Gewichts-Prozent zu einer Phenolharz-Bindemittel, welches 30 Volumen-Prozent eines Elektroden-Graphit-Granulat Verbundwerkstoffes füllt, keine offensichtlichen Nachteile festgestellt werden konnten.
  • Der nachfolgende Schritt ist das Formen und die Verdichtung des Gegenstandes, welches idealer Weise ein Verfahren ist, das eine im Wesentlichen laterale Bewegung von Material mit einbezieht, um eine ausreichend niedrige Porosität in dem geformten Gegenstand zu erhalten. Passende Mittel zum Formgeben sind jenen bekannt, die sachkundig auf dem Gebiet sind, und beinhalten optional und bevorzugt in einer evakuierten Form Extrusion, Kalandrieren oder Axial- oder iso-statisches- oder Ultraschall-Formpressen (ultrasonic molding). Es ist üblich, dass in diesem Schritt eine Querverbindung polymerer Bindemittel auftritt und zu einem stabilen, unauflösbar geformten Grünling (green product) führt. Eine Querverbindung wird typischerweise bei Temperaturen von ungefähr 140° C bis 200° C bei einem spezifischem Oberflächendruck von ungefähr 1000 bis 5000 Mpa, abhängig von der Größe und Form des Gegenstandes und der Flusseigenschaft der erhitzten Verbundwerkstoff-Mischung, durchgeführt.
  • Für Bitumen oder Pech-geklebten Kohlenstoff oder Graphit-Gegenstände ist der Karbonisierungs-Härtungsprozess derjenige, der im Stand der Technik beschrieben worden ist.
  • Ein Nachhärten von Phenol-geklebten oder anderen Harzgeklebten Verbundwerkstoffen wird nach üblichen Methoden bis zu einer Temperatur von 350° C durchgeführt. Dies bringt in einem Härteofen eine fortlaufende Erhöhung der Temperatur bei einer Schrittweite von ungefähr 5° C von 200 bis 350° C mit sich.
  • Anschließend ist der Weg für Pech-gebundene und Harz-Produkte der gleiche. In einem Ofen, der mit einer Ausstattung zum Halten einer reduzierten Gasatmosphäre ausgestattet ist, wird die Temperatur fortlaufend für den Kohlenstoff-Gegenstand, der einer kontinuierlichen Härtung und Pyrolyse in einer reduzierten Atmosphäre ausgesetzt wird, erhöht. Die Dauer dieses Schrittes hängt von der Masse des Gegenstandes ab, kann aber auch nur 30 Minuten betragen. Die Temperatur wird auf mindestens 600° C erhöht. Das reduzierende Gas kann ein Endogas-basiertes oder verbranntes (burnt) Erdgas oder andererseits eine Atmosphäre von getrocknetem, gespaltenem Ammoniak mit einer Zusammensetzung von 10 % H2 und 90 % N2 sein.
  • In diesem Reduktionsschritt wird eine dünne Schicht von leitfähigem metallischem Material auf allen Oberflächen abgeschieden. Es hat sich herausgestellt, dass diese Behandlung die elektrische Leitfähigkeit des Kohlenstoff-Materials verbessert.
  • Experimente haben auch gezeigt, dass eine Beschichtung einer metallo-organischen Verbindung, welche eine auf Kohlenstoff basierende leitfähige Paste enthält, die aus Graphit und leitfähigem Kohlenstoff hergestellt ist, den Kontakt durch die Oberflächenhaut, die signifikante Vorteile in der Gesamtleitfähigkeit bereitstellen kann, verbessern kann.
  • Die leitfähigen Verbundwerkstoffe der vorliegenden Erfindung sind in einer Vielzahl von Anwendungen nützlich, die Vorrichtungen von geringer Reibung beinhalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind, wie Lager, Gleitvorrichtungen, Separatoren für Brennstoffzellen, Verbundwerkstoff-Elektroden für einen Bogenschmelzofen, Bogenzündungen in kathodischen Bogen-Plasma-Quellen, poröse Elektroden, Elektroden-Materialien zur Elektrolyse und leitfähige Bürsten zur Verwendung in elektrischen Vorrichtungen, wie kontaktierende Kommutatoren und Leitringe.
  • Die folgenden, nicht beschränkenden Beispiele werden bereitgestellt, um weiter die vorliegende Erfindung darzustellen.
  • Beispiele
  • Beispiel 1:
  • Eine leitfähige Paste, umfassend 1 Teil Molybdän-Naphthenat, 21 Teile Phenol-Formaldehyd-Harz J10IIH, 20 Teile Lonza KS200 Graphit-Pulver und 9 Teile Ketjen Black in 100 Teilen Toluol wurde vorbereitet. Die Paste wurde mittels einer Bürste, wie eine 50 Mikrometer dicke, getrocknete Schicht auf einer Brennstoffzellen-Separatorplatte aufgetragen und bei 200° C für 30 Minuten gehärtet. In einem Ofen, der mit einer Endogas-Atmosphäre bei 950° C ausgestattet war, wurde das Blatt für eine Dauer von 10 Minuten nachgehärtet. Der Kontaktwiderstand war verglichen mit dem unbeschichteten Separator um einen Faktor 2 reduziert.
  • Beispiel 2:
  • Eine Separatorplatte wurde aus einer Mischung von 10 Gewichtsteilen Phenol-Formaldehyd-Novolak-Harzpulver, 1,0 Teilen Molybdän-Naphthenat, 9 Teilen Ketjen Black EC, 60 Teilen Lonza Graphitpulver KS 200 und 20 Teilen granuliertem Elektroden-Graphit, welches durch ein ASTM-18-Maschensieb gelaufen ist, gebildet. Die Separatorplatte wurde in einer evakuierten Form bei 160° C für 15 Minuten verdichtet, um ein Kohlenstoffblatt herzustellen. Dieses Blatt wurde in einem Härteofen für 18 Stunden bei einer Starttemperatur von 160° C gehärtet, die sich um 5° C pro Stunde auf 350° C in einer Endogas-Atmosphäre erhöht hat.
  • Der Gegenstand wurde in einem Ofen post-pyrolisiert, indem die Temperatur schrittweise auf 950° C während 35 Minuten erhöht worden ist, und wobei diese Temperatur für 10 Minuten mit einer darauf folgenden Abkühlung in einer reduzierenden Atmosphäre unter 150° C gehalten wurde. Die Leitfähigkeit dieses Gegenstandes betrug 80 μS.
  • Beispiel 3:
  • Eine wiederverstärkte Endplatte mit einem eingebetteten Kupfer-Stromkollektor, zur Verwendung in einer Brennstoffzellen-Anwendung, die eine innere Oberfläche aufweist, die die abschließende Gasverteilungs-/Separatoroberfläche in dem Brennstoffzellenstapel umfasst, wurde vorbereitet. Siehe 1. Die Konstruktion umfasste eine gerillte Gasverteiler-Kontaktoberfläche, eine Membran-Elektrodenanordnung (1) und einen Kupferverteiler und Stromkollektor (5), um in der Verbundwerkstoff-Masse eingebettet zu werden. Dieser Stromkollektor war mit Verteilergaseintrittsröhren (2) und einem Verbindungselement (3) ausgestattet, um Strom von dem Brennstoffzellenstapel zu leiten. Matrizen sind bei dem Formpressen hergestellt worden, um die Struktur zu verstärken und dem biegenden Moment, das durch den inneren Druck in dem Stapel erzeugt wird, eine erhöhte Steifigkeit zu verleihen. Das Material (4), welches für das strukturelle Element der Stromkollektor-Anordnung verwendet wurde, ist aus einer Mischung aus Phenol-Harz und geschnittener 3 mm Acryl-Kohlenstoff-Faser des SFC-Typs, die von der SGL GmbH (Meitingen, Bundesrepublik Deutschland) erhältlich ist, hergestellt worden und umfasste 20 Teile Phenol-Formaldehyd-Harz Fers F335 (FERS, Spanien), 30 Teile natürliche Kohlenstoff-Flocken (ASTM 325, Masche l 44 Micrometer, 99,18 C; Asbury Co., USA; 5 % SFC 3 mm Kohlenstofffaser (SGL GmbH), 10 Teile Kevar-Faserstoff (DuPont, Wilmington, Delaware), 35 Teile 18-Maschen-granuliertes Elektrodengraphit und 10 Teile Ketjen Black EC (Akzo, Niederlande, Europa).
  • Die leitfähige Oberfläche (1) besteht aus einem Material, welches 10 Gewichtsteile Phenol-Formaldehyd-Novolak-Harzpulver, 1,0 Teile Molybdän-Naphthenat, 9 Teile Ketjen Black EC, 60 Teile Lonza Graphitpulver KS 200 und 20 Teile granuliertes Elektrodengraphit umfasst, das durch ein ASTM-18-Maschen-Sieb gelaufen ist.
  • Das Material wurde in einer erhitzten Verdichtungsform angeordnet, die für eine Evakuierung eingerichtet war. Die Form wurde auf 160–248° C für 20 Minuten bei einem Oberflächen-spezifischen Druck von 2500 MPa erhitzt.
  • Ein Stromkollektor wurde aus der Form entfernt und für 16 Stunden bei einer Temperatur nachgehärtet, die um 5° C pro Stunde steigt, ausgehend von 160° C–240° C.
  • Eine Karbonisierung wurde in getrocknetem, gebranntem, gespaltenem Ammoniak in einem Ofen durchgeführt, wobei bei 200° C gestartet wurde, und wurde bei 950° C im Laufe von 8 Stunden abgeschlossen. Die resultierende integrale Strom-Kollektor-Anordnung hatte eine Leitfähigkeit von 100μS/cm.

Claims (7)

  1. Elektrisch leitfähiger Kohlenstoff-Verbundwerkstoff, umfassend einen reduzierbaren organo-metallischen Komplex, welcher in einem Bindemittel dispergiert oder aufgelöst ist.
  2. Elektrisch leitfähiger Kohlenstoff-Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 1, wobei der reduzierbare organo-metallische Komplex Zink, Nickel, Kupfer, Silber, Molybdän, Platin oder Palladium umfasst.
  3. Elektrisch leitfähiger Kohlenstoff-Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 1, wobei der reduzierbare organo-metallische Komplex Molybdän umfasst.
  4. Verfahren zum Herstellen eines elektrisch leitfähigen Kohlenstoff-Verbundwerkstoffs, umfassend Dispergieren oder Auflösen eines reduzierbaren organo-metallischen Komplexes in einem Bindemittel und Metallisieren äußerer Oberflächen des Bindemittels.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der reduzierbare organo-metallische Komplex Zink, Nickel, Kupfer, Silber, Molybdän, Platin oder Palladium umfasst.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der reduzierbare organo-metallische Komplex Molybdän umfasst.
  7. Brennstoffzellen-Separator, umfassend den Kohlenstoff-Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 1.
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