Premazivanjem sloja vodljivog premaza otpornog na koroziju na površini titana može se učinkovito izbjeći stvaranje oksidnog filma na površini titanske bipolarne ploče i ispuniti zahtjeve performansi ploče elektrode. Osim otpornosti na koroziju i izvrsne električne vodljivosti, premaz također mora imati dobru čvrstoću prianjanja s podlogom.
titanska elektroda
obložena titanska anoda
U isto vrijeme, budući da će se temperatura PEMFC-a mijenjati između sobne temperature i 80 stupnjeva, premaz i materijal supstrata moraju imati slične koeficijente toplinske ekspanzije. Kako bi se izbjeglo raslojavanje i pucanje premaza tijekom procesa promjene temperature, zaštita materijala će biti izgubljena.
Uobičajeno korišteni premazi uglavnom se dijele u 2 kategorije, naime premazi na bazi metala (plemeniti metali, metal-ugljik/nitrid) i premazi na bazi ugljika (grafit, vodljivi polimeri, amorfni ugljik itd.).
Parametri rada titanskih bipolarnih ploča s različitim premazima
Kao važan dio vodikovih gorivih ćelija, bipolarne ploče igraju odlučujuću ulogu u performansama ćelija, cijeni i trajnosti. Dva važna pitanja koja trenutačno ograničavaju komercijalizaciju vodikovih gorivih ćelija su trošak i trajnost, a trošak bipolarnih ploča u određenoj je mjeri određen materijalom elektrode, obradom polja protoka i postupkom pripreme premaza elektrode.
Kompozitni materijali na bazi grafita i ugljika više ne mogu zadovoljiti zahtjeve vodikovih gorivih ćelija u pogledu performansi, a metalni materijali sada su postali glavni materijali za bipolarne ploče vodikovih gorivih ćelija. Osim toga, velika snaga uvijek je bila težnja za vodikovim gorivim ćelijama. Titan i legure titana u metalnim materijalima imaju nisku gustoću i visoku specifičnu čvrstoću te izvrsnu otpornost na koroziju u vodikovim gorivnim ćelijama, što može značajno smanjiti težinu i volumen bipolarnih ploča. Specifična snaga po masi i specifična snaga po volumenu baterije značajno su poboljšane, a produkti korozije koje generiraju titan i titanove legure tijekom dugotrajnog rada manje su toksični za načine izmjene protona i katalizatore, što pogoduje poboljšanju stabilnosti i trajnost rada baterije.
Prevlake metal-ugljik/nitrid i amorfni ugljik pripremljene na površini bipolarnih ploča od titana imaju izvrsna sveobuhvatna svojstva i imaju visoku vrijednost istraživanja i primjene. Međutim, ovi su premazi skloni rupicama, tako da je glavni cilj trenutnog istraživanja poboljšati kompaktnost premaza, čvrstoću spoja s bazom filma i vodljivost površine premaza. Osim toga, premaz treba imati dobru hidrofobnost kako bi se olakšalo ispuštanje vode nastale reakcijom.
Kako bi se zadovoljila ova sveobuhvatna svojstva, postavljaju se viši zahtjevi na strukturni dizajn i organizacijski sastav premaza. Kompozitna i nanostruktura strukture premaza može u određenoj mjeri poboljšati gustoću, otpornost na koroziju i električnu vodljivost premaza te poboljšati radnu stabilnost i pouzdanost titanske ploče, što je glavni smjer budućeg razvoja.
Kontakt
TEL: plus 8618992731201
FAKS: 0917-3873009
EMAIL:zhangjixia@bjygti.com
DODAJ: 1502, blok A, zgrada Chuang Yi br. 195, avenija Gaoxin, zona razvoja visoke tehnologije, grad Baoji, Shaanxi, Kina
