Belægning af et lag ledende og korrosionsbestandig belægning på overfladen af titanium kan effektivt undgå dannelse af oxidfilm på overfladen af den bipolære titaniumplade og opfylde pladens ydeevnekrav. udover korrosionsbestandighed og fremragende elektrisk ledningsevne har belægningen også brug for god bindingsstyrke med matrixen. på samme tid, fordi temperaturen på PEMFC vil ændre sig ved stuetemperatur og omkring 80 C, er det nødvendigt, at belægningen og matrixmaterialet har lignende termiske ekspansionskoefficienter for at undgå delaminering og revner i processen med temperaturændring og dermed miste beskyttelsen af materialet.
Almindeligt anvendte belægninger er klassificeret i to kategorier: metalbaserede belægninger (ædelmetaller, metal-carbon / nitrid) og kulstofbaserede belægninger (grafit, ledende polymerer, amorft kulstof osv.).
Ydelsesparametre for forskellige overtrukne titanium bipolære plader
Som en vigtig del af brintbrændselscellen spiller den bipolære plade en afgørende rolle i cellens ydeevne, omkostninger og holdbarhed. omkostninger og holdbarhed er to vigtige spørgsmål, der begrænser kommercialiseringen af brintbrændselsceller. Omkostningerne ved bipolære plader afhænger til en vis grad af pladematerialet, flowfeltbehandling og fremstillingsprocessen for pladebelægning.
Grafit- og kulstofmatrixkompositter kan ikke længere opfylde brintbrændselscellens præstationskrav. Metalmaterialer er blevet de almindelige materialer til bipolære plader af brintbrændstoffet cell.in derudover har høj effekt altid været målet for brintbrændselsceller. titanium og titaniumlegeringer i metalmaterialer har lav densitet og høj specifik styrke. De har fremragende korrosionsbestandighed i brintbrændselsceller og kan reducere vægten og volumenet af bipolære plader betydeligt, hvilket forbedrer batteriets masse- og volumenspecifikke effekt betydeligt. desuden er korrosionsprodukter produceret af titanium og titaniumlegeringer under langvarig servicedrift mindre giftige for protonudvekslingstilstand og katalysatorer, hvilket bidrager til at forbedre stabiliteten og holdbarheden af batteridrift.
Metal carbon / nitrid og amorfe kulstofbelægninger fremstillet på overfladen af titanium bipolære plader har overlegne omfattende egenskaber og har høj forsknings- og anvendelsesværdi. Disse belægninger er imidlertid tilbøjelige til pinhole defekter. Derfor er hovedformålene med den nuværende forskning at forbedre belægningernes kompakthed, bundningsstyrken af filmmatrix og belægningernes overfladeledningsevne. Derudover skal belægningen være hydrofob for at lette udledningen af reaktionsgenereret vand.
For at imødekomme disse omfattende egenskaber stilles der højere krav til belægningens strukturelle design og sammensætning. komposit- og nanostruktur af belægning kan forbedre belægningens kompakthed, korrosionsbestandighed og ledningsevne til en vis grad og forbedre servicestabiliteten og pålideligheden af titaniumpladen, hvilket er den vigtigste udviklingsretning i fremtiden.
