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不同涂層鈦雙極板的性能參數

發布時間2022-09-09人氣:376

不同涂層鈦雙極板的性能參數

     雙極板作為氫燃料電池的重要組成部分,對電池性能、成本和耐久性有決定性作用。當前制約氫燃料電池商業化推廣的 2 個重要問題是成本和耐久性,而極板材料、流場加工及極板涂層制備工藝一定程度上決定了雙極板的成本。

     石墨和碳基復合材料在性能上已經不能滿足氫燃料電池的要求,金屬材料現已成為氫燃料電池雙極板的主流材料。此外,高功率一直是氫燃料電池的追求目標,金屬材料中鈦及鈦合金密度低、比強度高,在氫燃料電池中具有優良的耐蝕性,可以明顯降低雙極板重量和體積,從而顯著提升電池的質量比功率和體積比功率,且鈦及鈦合金在長期服役運行過程中產生的腐蝕產物對質子交換模和催化劑的毒性較弱,有利于提升電池運行的穩定性和耐久性。

     鈦雙極板表面制備的金屬碳 /氮化物和無定型碳涂層綜合性能優越,具有較高的研究和應用價值,然而這些涂層易出現針孔缺陷等,因此目前研究的主要目標是提升涂層致密性、膜基結合強度和涂層表面導電性。此外涂層還應具有良好疏水性,以促進反應生成水的排出。

     要滿足這些綜合性能, 對涂層的結構設計和組織成分提出了更高要求。涂層結構組織的復合化和納米化可以一定程度提升涂層致密性、耐蝕性、導電性,增強鈦極板服役穩定性和可靠性,是今后發展的主要方向。


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