304不锈钢双极板表面TiN涂层的腐蚀和导电行为研究

采用等离子喷涂技术在304不锈钢表面沉积Ti N涂层,研究其在燃料电池环境中的腐蚀和导电性能。采用XRD和SEM对涂层组织结构和微观形貌进行了表征,通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱技术比较了涂层与基体在模拟电池环境中(0.3 mol/L H_2SO_4+2 mg/L HF)的耐蚀性,并测定了接触电阻。结果表明:涂层的自腐蚀电位显著高于基体的,且腐蚀电流密度下降近1个数量级,这与所制备厚约20μm涂层的均匀致密性有关。在360 h浸泡过程中,涂层的开路电位显著高于基体,稳定性良好,虽阻抗随时间有所降低,但仍维持较高值,涂层能够对基体提供有效保护。在138 N·cm-2压力下,Ti N涂层的接触电阻为50 mΩ·cm-2,低于基体的,表现出更优越的导电性能。

DEFC不锈钢双极板的电化学行为研究

为评估金属双极板在直接乙醇燃料电池(DEFC)环境中的耐蚀性能,采用50℃的0.05 mol/L H2SO4+x mol/L CH3CH2OH(x=0,1,5,10,13)溶液来模拟DEFC的阳极运行环境,在该环境中对304不锈钢(304SS)的表面形貌进行表征,并对其进行极化、恒电位时间-电流密度等电化学测试.结果表明,在高浓度的乙醇腐蚀溶液中,304SS表面局部腐蚀的现象有所缓和,其耐蚀性能较好;乙醇起到减缓304SS在0.05 mol/L H2SO4溶液中腐蚀速率的作用;304SS在乙醇浓度高的DEFC运行环境中具有较高的稳定性.