不同pH对质子交换膜燃料电池高氮不锈钢双极板电化学及钝化行为的影响
2021-03-04欧阳春寻大毛高平平朱艳清
欧阳春 ,寻大毛,高平平,朱艳清
(1.江苏科技大学 材料科学与工程学院,镇江 212100) (2.中电科(宁波)海洋电子研究院有限公司,宁波 315000) (3.江西科技师范大学 通信与电子学院,南昌 330038) (4.湖南工程学院 湖南省车辆与运输重点实验室,湘潭 411104) (5.北京小米手机软件公司 上海分公司,上海 200235)
燃料电池是利用电化学反应将化学能转化成电能的装置.其中的质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells, PEMFCs)具有较高的能量转换效率,高功率,较低温度启动,排放产物为水等优点,可以作为汽车、移动设备、船舶等行业的动力能源.PEMFCs由双极板、交换膜、催化剂等组成,其中质子交换膜燃料电池双极板可以作为电池支撑材料、导入气体以及传递电能等功能,具有非常重要的作用[1].
目前PEMFCs使用的金属双极板有:不锈钢[2]、铝[3]、碳钢[4]、钛[5]、铝合金[6]、铜合金[7]以及镍合金[8]等,大部分金属表面都进行了涂层改性以进一步增加涂层的耐蚀性以及减少界面接触电阻[9-10].其中的不锈钢,以易加工成型,价格便宜以及来源丰富等优点,成为研究及技术人员关注的热点[11].文献[12]在316L不锈钢表面进行铬化处理,表面上形成碳化铬以及铬化层中较高量金属合金元素有效地提升316L不锈钢涂层的耐蚀性及钝化层的稳定性.文献[13]通过固体粉末包埋工艺在316L不锈钢表面沉积Cr2N涂层,相比不锈钢,腐蚀电池下降了3个数量级,界面接触电阻下降了一个数量级,有效地提升其在模拟燃料电池环境下的耐蚀性和导电性.在316L表面进行涂层改性均能提升……
