Att belägga ett lager av ledande korrosionsbeständig beläggning på titanytan kan effektivt undvika bildandet av oxidfilm på ytan av den bipolära titanplattan och uppfylla prestandakraven för elektrodplattan. Förutom korrosionsbeständighet och utmärkt elektrisk ledningsförmåga behöver beläggningen även ha god bindningsstyrka mot underlaget. Samtidigt, eftersom temperaturen på PEMFC kommer att ändras mellan rumstemperatur och 80 grader, måste beläggningen och substratmaterialet ha liknande värmeutvidgningskoefficienter. För att undvika delaminering och sprickbildning av beläggningen under temperaturändringsprocessen kommer skyddet av materialet att gå förlorat.
Vanligt använda beläggningar är huvudsakligen indelade i 2 kategorier, nämligen metallbaserade beläggningar (ädelmetaller, metall-kol/nitrid) och kolbaserade beläggningar (grafit, ledande polymerer, amorft kol, etc.).
Prestandaparametrar för titan bipolära plattor med olika beläggningar
Som en viktig del av vätebränsleceller spelar bipolära plattor en avgörande roll för cellprestanda, kostnad och hållbarhet. De två viktiga frågorna som för närvarande begränsar kommersialiseringen av vätebränsleceller är kostnad och hållbarhet, och kostnaden för bipolära plattor bestäms till viss del av elektrodmaterialet, flödesfältsbearbetningen och elektrodbeläggningsprocessen.
Grafit och kolbaserade kompositmaterial kan inte längre uppfylla kraven på vätebränsleceller när det gäller prestanda, och metallmaterial har nu blivit vanliga material för vätebränslecells bipolära plattor. Dessutom har hög effekt alltid varit jakten på vätebränsleceller. Titan och titanlegeringar i metallmaterial har låg densitet och hög specifik hållfasthet och utmärkt korrosionsbeständighet i vätebränsleceller, vilket avsevärt kan minska vikten och volymen av bipolära plattor. Den massspecifika kraften och volymspecifika kraften hos batteriet förbättras avsevärt, och korrosionsprodukterna som genereras av titan och titanlegeringar under långtidsdrift är mindre giftiga för protonbyteslägen och katalysatorer, vilket bidrar till att förbättra stabiliteten och batteridriftens hållbarhet.
Metall-kol/nitrid och amorft kol beläggningar som framställs på ytan av titan bipolära plattor har utmärkta omfattande egenskaper och har högt forsknings- och tillämpningsvärde. Emellertid är dessa beläggningar benägna att få pinhole-defekter, så det huvudsakliga målet med den aktuella forskningen är att förbättra beläggningens kompakthet, filmbaserad bindningsstyrka och beläggningens ledningsförmåga. Dessutom bör beläggningen ha god hydrofobicitet för att underlätta utmatningen av vattnet som produceras av reaktionen.
För att uppfylla dessa omfattande egenskaper ställs högre krav på beläggningens strukturella utformning och organisatoriska sammansättning. Beläggningsstrukturens komposit- och nanostruktur kan förbättra beläggningens densitet, korrosionsbeständighet och elektriska ledningsförmåga i viss utsträckning och förbättra servicestabiliteten och tillförlitligheten hos titanplattan, vilket är huvudriktningen för framtida utveckling.
Kontakt
TEL: plus 8618992731201
FAX: 0917-3873009
E-POST:zhangjixia@bjygti.com
ADD: 1502, Block A, Chuang Yi Building
Nr 195, Gaoxin Avenue, High-tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi, Kina
