Нанесення шару провідного корозійно-стійкого покриття на титанову поверхню може ефективно уникнути утворення оксидної плівки на поверхні титанової біполярної пластини та задовольнити вимоги до продуктивності електродної пластини. Окрім стійкості до корозії та чудової електропровідності, покриття також має мати хорошу міцність зв’язку з основою.
титановий електрод
титановий анод з покриттям
У той же час, оскільки температура PEMFC змінюватиметься від кімнатної температури до 80 градусів, покриття та матеріал підкладки повинні мати однакові коефіцієнти теплового розширення. Щоб уникнути розшарування і розтріскування покриття в процесі зміни температури, захист матеріалу буде втрачено.
Зазвичай використовувані покриття поділяються на 2 категорії, а саме покриття на основі металів (дорогоцінні метали, метал-вуглець/нітрид) і покриття на основі вуглецю (графіт, електропровідні полімери, аморфний вуглець тощо).
Експлуатаційні параметри титанових біполярних пластин з різними покриттями
Як важлива частина водневих паливних елементів, біполярні пластини відіграють вирішальну роль у продуктивності, вартості та довговічності елементів. Двома важливими питаннями, які зараз обмежують комерціалізацію водневих паливних елементів, є вартість і довговічність, а вартість біполярних пластин певною мірою визначається матеріалом електрода, обробкою поля потоку та процесом підготовки покриття електрода.
Композитні матеріали на основі графіту та вуглецю більше не можуть відповідати вимогам водневих паливних елементів з точки зору продуктивності, а металеві матеріали тепер стали основними матеріалами для біполярних пластин водневих паливних елементів. Крім того, висока потужність завжди була погонею за водневими паливними елементами. Титан і титанові сплави в металевих матеріалах мають низьку щільність і високу питому міцність і відмінну корозійну стійкість у водневих паливних елементах, що може значно зменшити вагу і об'єм біполярних пластин. Питома потужність по масі та об’єму батареї значно покращені, а продукти корозії, які утворюються титаном і титановими сплавами під час тривалої експлуатації, менш токсичні для режимів протонного обміну та каталізаторів, що сприяє підвищенню стабільності. і довговічність роботи від акумулятора.
Металовуглецеві/нітридні та аморфні вуглецеві покриття, отримані на поверхні титанових біполярних пластин, мають чудові комплексні властивості та мають високу дослідницьку та прикладну цінність. Однак ці покриття схильні до дефектів точкових отворів, тому основною метою поточних досліджень є покращення компактності покриття, міцності зв’язку плівки з основою та провідності поверхні покриття. Крім того, покриття повинно мати хорошу гідрофобність, щоб полегшити відведення води, що утворюється в результаті реакції.
Щоб відповідати цим комплексним властивостям, до структурного дизайну та організаційного складу покриття висуваються більш високі вимоги. Композитна та наноструктура структури покриття може певною мірою покращити щільність, стійкість до корозії та електропровідність покриття, а також підвищити стабільність служби та надійність титанової пластини, що є основним напрямком майбутнього розвитку.
контакт
TEL: плюс 8618992731201
ФАКС: 0917-3873009
ЕЛЕКТРОННА ПОШТА:zhangjixia@bjygti.com
ДОДАТИ: 1502, блок A, будівля Chuang Yi No. 195, Gaoxin Avenue, High-tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi, China
