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论文类型： 会议论文

发表时间： 2017-08-01

关键字： 金属双极板;PEMFC;表面改性;

摘要： 双极板在质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆中起支撑电池、收集传导电流、分隔氧化剂与还原剂并引导氧化剂和还原剂在电极内表面流动的作用,是电堆中最重要的两个核心部件之一,占整个电堆成本的40-50%,而成本和寿命是电池应用的两大核心问题。本工作主要介绍大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室燃料电池技术团队在PEMFC不锈钢双极板表面改性技术领域近十余年的研究与应用情况。在国家连续多个863计划项目支持下,团队在金属双极板低成本表面改性工艺及涂层材料上取得重大突破,用脉冲偏压电弧离子镀技术镀碳铬纳米复合薄膜进行表面改性处理的不锈钢双极板,在导电、耐蚀及疏水等核心性能指标上均达到国际领先水平(压紧力0.6MPa时接触电阻低于1.0mΩcm~2,模拟电池环境下腐蚀电流密度低于5.0×10~(-7)A cm~(-2))。随后在江苏省重大创新载体及常州市重大公共技术服务平台建设资金支持下在表面改性产业化装备及量产工艺上取得突破,经批量处理的不锈钢双极板在千瓦级车用燃料电池电堆运行环境下性能表现优异,并能满足美国DOE提出的双极板性能要求,解决了PEMFC发展中采用贵金属双极板的成本瓶颈问题,大大提高了电堆的比功率和工