质子交换膜燃料电池双极板表面改性研究进展

李聪1a，1b，靳荣桢1a，任延杰1a，唐春梅2，洪悦3（1.长沙理工大学a.能源与动力工程学院,b.电网防灾减灾全国重点实验室；2.东方电气集团东方汽轮机有限公司清洁高效透平动力装备全国重点实验室；3.湖南工学院智能制造与机械工程学院）

摘要：双极板是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心部件之一,其性能优劣直接影响电池堆的输出功率和使用寿命。双极板不仅能够将单个电池连接成电池堆并提供支撑,还能提供气体流道、隔离阴阳两极,在燃料电池的工作性能和寿命方面起到关键作用。由于PEMFC的运行环境较为苛刻,包括高温、高湿度和酸性环境,因此双极板需要具备优良的导电性能和抗腐蚀性能,以确保燃料电池的高效、稳定运行。本文简述了PEMFC双极板的发展现状和应用进展,着重阐述了表面导电耐蚀改性方案的研究发展情况,系统介绍了不锈钢、钛及钛合金、铝合金等多种金属双极板基体的表面改性方案,对比不同金属双极板及其表面改性方案的性能特点、发展趋势和存在的问题,探讨了PEMFC金属双极板表面改性的共性问题及发展应用前景。

关键词：质子交换膜燃料电池；双极板；表面改性；不锈钢；钛及钛合金