姚振虎
,
张振忠
,
赵芳霞
,
孙佰文
腐蚀与防护
针对不锈钢作为燃料电池双极板存在的接触电阻高等问题,通过化学镀Ni-Cu-P对其进行表面改性,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析、界面接触电阻测试和模拟燃料电池环境腐蚀性能试验等方法,研究了表面改性对不锈钢双极板性能的影响.结果表明,经过化学镀Ni-Cu-P处理的双极板接触电阻大为降低,并且在模拟质子交换膜电池腐蚀环境下耐腐蚀性能得到较大提高.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
不锈钢双极板
,
化学镀
,
接触电阻
,
耐蚀性
陈益兵
,
赵芳霞
,
张振忠
,
姚振虎
,
孙佰文
材料保护
质子交换膜燃料电池不锈钢双极板直流氰化镀银，污染环境、耐蚀性不理想，为此，使用无氰脉冲镀银对不锈钢双极板进行了表面改性。采用XRD，SEM，界面接触电阻测试、模拟燃料电池环境腐蚀等方法，研究了无氰脉冲镀银对不锈钢双极极性能的影响。结果表明：无氰脉冲镀银改善了镀层的微观结构，其接触电阻为镀银处理前的1／10，同时腐蚀电流密度降低了1个数量级。
关键词:
无氰脉冲镀银
,
不锈钢双极板
,
质子交换膜燃料电池
,
微观结构
,
接触电阻
,
耐蚀性
曹彩红
,
梁成浩
,
黄乃宝
中国腐蚀与防护学报
采用对水和空气稳定的氯化胆碱∶乙二醇=1∶2(摩尔比)的离子液体为电解质,在316不锈钢基体上进行电镀铌,考察模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中镀铌不锈钢双极板的电化学性能.结果表明,以氯化胆碱类离子液体为电解质在316不锈钢表面可获得平整均匀的颗粒状铌镀层.在模拟质子交换膜燃料电池环境中,镀铌316不锈钢的腐蚀电位得到提高,维钝电流密度减小,阳极极化性能得到改善;孔蚀电位正移,反应电阻增大,耐蚀性能提高.能谱和X射线衍射分析结果表明,镀铌后316不锈钢表面生成化学惰性良好的NbO和Nb2O5,形成耐蚀“屏障”,改善了不锈钢表面膜的钝化能力,提高了不锈钢的电化学稳定性能.
关键词:
氯化胆碱离子液体
,
铌
,
不锈钢双极板
,
电化学性能
曹彩红
,
梁成浩
,
黄乃宝
中国腐蚀与防护学报
采用对水和空气稳定的氯化胆碱∶乙二醇=1∶2(摩尔比)的离子液体为电解质,在316不锈钢基体上进行电镀铌,考察模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中镀铌不锈钢双极板的电化学性能.结果表明,以氯化胆碱类离子液体为电解质在316不锈钢表面可获得平整均匀的颗粒状铌镀层.在模拟质子交换膜燃料电池环境中,镀铌316不锈钢的腐蚀电位得到提高,维钝电流密度减小,阳极极化性能得到改善;孔蚀电位正移,反应电阻增大,耐蚀性能提高.能谱和X射线衍射分析结果表明,镀铌后316不锈钢表面生成化学惰性良好的NbO和Nb2O5,形成耐蚀“屏障”,改善了不锈钢表面膜的钝化能力,提高了不锈钢的电化学稳定性能.
关键词:
氯化胆碱离子液体
,
铌
,
不锈钢双极板
,
电化学性能
潘红涛
,
徐群杰
,
云虹
,
邓先钦
腐蚀与防护
双极板是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心组件之一，占电池组重量和成本的大部分。不锈钢由于具有强度高、导电、传热性好以及耐腐蚀等优点，因此被作为双极板材料。然而，在PEMFC环境下，不锈钢会发生腐蚀并且表面会产生高电阻钝化膜，从而降低电池性能。为此，国内外研究者对不锈钢双极板的腐蚀与表面处理展开了广泛的研究，本文对此进行了详细阐述。
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
不锈钢双极板
,
腐蚀
,
表面改性
曹彩红
,
梁成浩
,
黄乃宝
稀有金属材料与工程
以对水和空气稳定的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐([emim]OTf)为电解质,在不锈钢双极板表面电沉积铌,并在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中研究了镀铌改性的双极板的电化学行为.结果表明,铌镀层以孤岛的形式均匀分布在不锈钢表面,其高度在100 nm以内.XPS、XRD测试结果表明,镀铌不锈钢表面生成化学惰性良好的NbO、Nb2O5.在模拟阳极环境中,镀铌不锈钢的腐蚀电位比不锈钢的腐蚀电位提高530 mV;恒电位-0.1 V时电流密度从4.5315μA.cm-2降低到2.7554 μA·cm-2;在模拟阴极环境中,镀铌不锈钢的腐蚀电位比不锈钢提高430 mV,恒定电位0.6 V时电流密度从4.4008 μA.cm-2降低到0.0028 μA.cm-2.电化学测试结果表明,镀铌不锈钢的电化学极化性能得到改善,反应电阻增大,提高了耐蚀性能.
关键词:
不锈钢双极板
,
铌
,
离子液体
,
电沉积
,
耐蚀性
吴博
,
李红凯
,
林国强
,
付宇
,
候明
,
衣宝廉
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.09.016
用电弧离子镀方法在质子交换膜燃料电池(PEMFC)不锈钢双极板表面沉积一系列Cr1-xNx(x=0.28-0.50)改性薄膜,对薄膜的成分、相组成以及改性双极板的导电、耐蚀等性能进行了分析测试.结果表明,双极板的导电与耐蚀性能因沉积Cr1-xNx薄膜而显著提高,并且与薄膜的成分和相组成密切相关:当x值从0.28增加到0.50,薄膜由Cr+Cr2N转变为Cr2N,再转变为Cr2N+CrN,最终变为CrN;当薄膜由单相组成时,双极板既导电又耐蚀、综合性能最好,与原始不锈钢相比,导电性能提高2个数量级以上,而耐蚀性能提高近3个数量级.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
Cr-N膜
,
不锈钢双极板
,
电弧离子镀
,
接触电阻
,
耐蚀性能
吴博李红凯林国强付宇候明衣宝廉
金属学报
用电弧离子镀方法在质子交换膜燃料电池(PEMFC)不锈钢双极板表面沉积一系列 Cr1-xNx(x=0.28-0.50)改性薄膜, 对薄膜的成分、相组成以及改性双极板的导电、耐蚀等性能进行了分析测试. 结果表明, 双极板的导电与耐蚀性能因沉积Cr1-xNx薄膜而显著提高, 并且与薄膜的成分和相组成密切相关: 当x值从0.28增加到0.50, 薄膜由Cr+Cr2N转变为Cr2N, 再转变为Cr2N+CrN, 最终变为CrN; 当薄膜由单相组成时, 双极板既导电又耐蚀、综合性能最好, 与原始不锈钢相比, 导电性能提高2个数量级以上, 而耐蚀性能提高近3个数量级.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
Cr-N film
,
stainless steel bipolar plate
,
arc
ion plating
,
contact resistance
,
corrosion resistance
