质子交换膜燃料电池改性金属双极板的研究
通过脉冲偏压电弧离子镀工艺,在316L 不锈钢表面沉积致密的Cr 的氮化物梯度薄膜(CrxN)。表面改性后的不锈钢双极板界面导电性能良好,在PEMFC 电堆的组装力范围内(通常在0.8~1.2MPa),与Toray 碳纸的接触电阻为7.9~ 11.2mΩ·cm2。双极板的耐腐蚀性能相对于未处理的316L 不锈钢基体,有了显著的增强:在0.5M H2SO4+5ppm F-的模拟电池环境腐蚀溶液中,室温下改性后双极板的腐蚀电流约为10-7A·cm-2,比基体(约为10-5A·cm-2)小了2 个数量级;70℃时在相同的腐蚀环境下,虽然腐蚀电流有所增加,但仍然比不锈钢基体的腐蚀电流小1~2 个数量级。而且,改性双极板有很高的表面能,与水的接触角达90o,这有利于电池内部液态水的排出。因此,通过表面改性获得了具有耐蚀—导电—憎水综合性能的金属双极板材料,在质子交换膜燃料电池中有很大的应用潜力。
质子交换膜燃料电池 金属双极板 表面改性 脉冲偏压电弧离子镀
付宇 侯明 林国强 邵志刚 衣宝廉
中科院大连化学物理研究所,大连116023;中科院研究生院,北京100049 中科院大连化学物理研究所,大连116023 大连理工大学,大连116024
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2007-10-12(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)