孔Ti6Al4V结构的制造和涂层,用于PEM燃料电池和电解技术
Juan Villemur1, Carlos Romero2, Jose Manuel Crego1
1Department of Material Science and Engineering, Universidad Carlos III de Madrid, IAAB, 28911 Leganés, Madrid, Spain.
Materials (Basel, Switzerland)
|January 8, 2025
概括
这项研究开发了通过质子交换膜水电解 (PEMWE) 用于绿色生产的双极板的先进涂层. 的热化学化提高了耐腐蚀性和导电性,这对于具有成本效益的PEMWE系统至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 绿色能源技术 绿色能源技术
背景情况:
- 质子交换膜水电解 (PEMWE) 是工业脱碳的关键,与性水电解 (AWE) 相比,它具有优势.
- 与PEMWE组件相关的高成本,特别是双极板 (BPP) 和多孔传输层 (PTL),阻碍了广泛采用.
- 是一种常见的BPP材料,由于被动氧化物层的形成,其效率下降,需要有效的保护涂层.
研究的目的:
- 开发和评估基于的双极多孔板 (BPP) 的新型涂层,以提高PEMWE的性能.
- 提高BPP材料的耐腐蚀性和电导率,以降低PEMWE系统成本并提高效率.
- 研究热化学化作为对多孔Ti64结构的表面处理的有效性.
主要方法:
- 使用粉末金技术制造多孔的Ti64结构.
- 热化学化的应用,在多孔的上制造表面涂层.
- 使用场发射扫描电子显微镜 (FE-SEM),X射线衍射 (XRD),放牧发生率XRD和X射线光电子谱学 (XPS) 进行涂层结构的表征.
主要成果:
- 热化学化成功地在有孔的Ti64结构上制造了可控孔性的涂层.
- 与未经处理的相比,化涂层显示出明显增强的耐腐蚀性.
- 在经过处理的多孔结构中观察到更好的电导率,满足了关键的BPP性能指标.
结论:
- 热化学化是一种有效的方法,用于增强双极板的性能.
- 开发的涂层解决了BPP性能中的关键挑战,即腐蚀和导电性,为更经济的PEMWE铺平了道路.
- 这一进步有助于通过更高效和更耐用的电解系统,提高绿色生产的可行性.
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