脉冲电沉积PbO2涂层在PEMFC不锈钢双极板上的应用

摘要：

不锈钢表面电沉积PbO2涂层在质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极板上具有应用可行性,但是传统直流工艺制备的PbO2涂层存在致密性不佳、耐腐蚀性差的问题.本文研究了在316不锈钢上电沉积PbO2涂层的脉冲控制工艺,考察了电流密度、频率和占空比等参数对生长速率和微观形貌的影响,进一步在燃料电池环境下对涂层的性能进行系统地测试,着重探究了PbO2涂层在高电位下的电化学性能.微观形貌和XRD结果表明,脉冲电沉积PbO2涂层比直流工艺的涂层晶粒更细小、组织更致密.动电位极化结果显示,脉冲工艺涂层的自腐蚀电位比直流工艺略有提升,腐蚀电流密度降低了一个数量级;在高电位的极化测试中,相比于直流工艺,脉冲电沉积涂层的电流密度显著减小,镀层的稳定性明显提升,在高电位下的破坏程度较小,能够更好地保护基体.正常工作电位下的极化测试表明,PbO2在阳极环境下还原较严重,但在阴极环境下只有轻微的还原现象发生.总之,相比直流电沉积PbO2涂层,脉冲电沉积涂层的微观组织结构更致密、细腻,耐蚀性能也更佳,尤其是在高电位下具有较好的稳定性能,在PEMFC阴极板上具有更好的适用性.

关键词：燃料电池、双极板、膜、脉冲电沉积、高电位

所属期刊栏目：42

分类号：TK91

资助基金：中央引导地方科技发展资金项目;科技部平台建设基金

在线出版日期：2023-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：917-924