陈 韬,刘智亮∗,张 威,陆娇娇

（1.空调设备及系统运行节能国家重点实验室,广东 珠海 519070; 2.广东省制冷设备节能环保技术企业重点实验室,广东 珠海 519070; 3.珠海格力电器股份有限公司,广东 珠海 519070）

双极板是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的关键部件,有分隔氢气和氧气、集流引电及水热管理等重要作用。美国能源部（DOE）给出了双极板的性能要求[1]。目前市场主流的石墨双极板存在机械性能差、加工成型温度高和密度较大等缺点,不锈钢的密度小、机械加工性能好、导电导热能力理想,是替代石墨的较好材料。在PEMFC的工作环境（pH=3～5,温度60～70℃）中,不锈钢易被钝化和腐蚀,生成的钝化膜会增大双极板与气体扩散层（GDL）的接触电阻;不锈钢腐蚀后可能会导致氢气与氧气混合,发生爆炸;腐蚀产生的离子会渗入质子交换膜,影响质子的传导。

李玉雄等[2]调整气压等参数,在铜基材表面制备了导电性能优良的致密氮化钛镀层;赵晓利等[3]在铜基材上镀金,取得了较好的耐腐蚀效果;郭巧琴等[4]调节偏压等工艺条件,制备了能保护铝基材的碳镀层。单一镀层的缺点有:良好的导电性需要镀层中有足够的自由电荷,但自由电荷不利于耐腐蚀性,导电性和耐腐蚀性难以兼顾;镀层在气相沉积时,会形成表面缺陷,影响长期稳定性。在基材上构建复合镀层,能通过沉积不同材料来覆盖表面的缺陷;也能结合不同材料的性能特点,解决耐腐蚀性和导电性无法兼顾的问题。

本文作者用真空电……