Нанесение слоя токопроводящего антикоррозионного покрытия на поверхность титана позволяет эффективно избежать образования оксидной пленки на поверхности титановой биполярной пластины и удовлетворить требования к характеристикам электродной пластины. В дополнение к коррозионной стойкости и отличной электропроводности покрытие также должно иметь хорошую прочность сцепления с подложкой. В то же время, поскольку температура PEMFC будет варьироваться от комнатной температуры до 80 градусов, покрытие и материал подложки должны иметь одинаковые коэффициенты теплового расширения. Во избежание отслоения и растрескивания покрытия в процессе изменения температуры защита материала будет потеряна.
Обычно используемые покрытия в основном делятся на 2 категории, а именно покрытия на основе металлов (драгоценные металлы, металл-углерод/нитрид) и покрытия на основе углерода (графит, проводящие полимеры, аморфный углерод и т. д.).
Эксплуатационные параметры титановых биполярных пластин с различными покрытиями
Являясь важной частью водородных топливных элементов, биполярные пластины играют решающую роль в производительности, стоимости и долговечности элемента. Двумя важными проблемами, которые в настоящее время ограничивают коммерциализацию водородных топливных элементов, являются стоимость и долговечность, а стоимость биполярных пластин в определенной степени определяется материалом электрода, обработкой поля потока и процессом подготовки покрытия электрода.
Композитные материалы на основе графита и углерода больше не могут соответствовать требованиям водородных топливных элементов с точки зрения производительности, а металлические материалы теперь стали основными материалами для биполярных пластин водородных топливных элементов. Кроме того, стремлением водородных топливных элементов всегда была большая мощность. Титан и титановые сплавы в металлических материалах обладают низкой плотностью и высокой удельной прочностью, а также отличной коррозионной стойкостью в водородных топливных элементах, что позволяет значительно уменьшить вес и объем биполярных пластин. Значительно улучшены удельная масса и объемная мощность аккумулятора, а продукты коррозии, образующиеся при длительной эксплуатации титана и титановых сплавов, менее токсичны для режимов протонного обмена и катализаторов, что способствует повышению стабильности. и долговечность работы от батареи.
Покрытия металл-углерод/нитрид и аморфный углерод, полученные на поверхности титановых биполярных пластин, обладают превосходными комплексными свойствами и имеют высокую исследовательскую и прикладную ценность. Однако эти покрытия склонны к точечным дефектам, поэтому основной целью текущих исследований является улучшение плотности покрытия, прочности сцепления пленки с основой и проводимости поверхности покрытия. Кроме того, покрытие должно обладать хорошей гидрофобностью, чтобы облегчить удаление воды, образующейся в результате реакции.
Чтобы соответствовать этим всеобъемлющим свойствам, предъявляются более высокие требования к структурному решению и организационному составу покрытия. Композитная и наноструктура структуры покрытия может в определенной степени улучшить плотность, коррозионную стойкость и электропроводность покрытия, а также повысить эксплуатационную стабильность и надежность титановой пластины, что является основным направлением будущего развития.
Контакт
ТЕЛ: плюс 8618992731201
ФАКС: 0917-3873009
ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА:zhangjixia@bjygti.com
ДОБАВИТЬ: 1502, блок А, здание Чуан И.
№ 195, проспект Гаоксин, зона развития высоких технологий, город Баоцзи, Шэньси, Китай
