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不同涂層鈦雙極板的性能參數

發(fā)布時(shí)間2022-09-09人氣:430

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(yè)化推廣的 2 個(gè)重要問(wèn)題是成本和耐久性,而極板材料、流場(chǎng)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(jīng)不能滿(mǎn)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(yōu)良的耐蝕性,可以明顯降低雙極板重量和體積,從而顯著(zhù)提升電池的質(zhì)量比功率和體積比功率,且鈦及鈦合金在長(cháng)期服役運行過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物對質(zhì)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(wú)定型碳涂層綜合性能優(yōu)越,具有較高的研究和應用價(jià)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(jìn)反應生成水的排出。

     要滿(mǎn)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(fā)展的主要方向。


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