質子交換膜燃料電池金屬雙極板表面防護技術

第1章質子交換膜燃料電池概述001

1.1引言001

1.2燃料電池及其分類001

1.2.1堿性燃料電池002

1.2.2磷酸燃料電池002

1.2.3熔融碳酸鹽燃料電池003

1.2.4固態(tài)氧化物燃料電池003

1.2.5質子交換膜燃料電池004

1.3質子交換膜燃料電池004

1.3.1質子交換膜燃料電池的工作原理004

1.3.2質子交換膜燃料電池的特性005

1.3.3質子交換膜燃料電池的組成及失效機制007

1.4雙極板材料012

1.4.1碳（石墨材料）012

1.4.2復合雙極板013

1.4.3金屬雙極板013

1.5金屬雙極板的腐蝕與防護014

1.5.1金屬雙極板的腐蝕014

1.5.2金屬雙極板的表面防護涂層015

參考文獻017

第2章金屬雙極板的腐蝕行為021

2.1引言021

2.2質子交換膜燃料電池金屬雙極板的腐蝕性離子來源021

2.3合金元素對金屬雙極板腐蝕行為的影響023

2.4腐蝕離子濃度及pH值對不銹鋼腐蝕行為的影響035

2.5加工方法對金屬雙極板腐蝕行為的影響045

2.6其他金屬雙極板的腐蝕行為048

2.6.1非晶合金048

2.6.2鈦049

2.6.3鋁049

2.6.4銅050

參考文獻051

第3章導電聚合物涂層/金屬雙極板的制備及性能054

3.1引言054

3.2導電聚合物的結構及分類054

3.3導電聚合物材料的合成055

3.3.1化學合成055

3.3.2電化學合成055

3.4導電聚合物的摻雜機制056

3.5導電聚合物的耐蝕和導電機理057

3.5.1導電聚合物的耐蝕機理057

3.5.2導電聚合物的導電機理058

3.6電化學合成方法對導電聚合物涂層/不銹鋼雙極板腐蝕性能的影響059

3.6.1電化學合成方法對聚苯胺涂層/金屬雙極板性能的影響060

3.6.2電化學合成方法對聚吡咯涂層/金屬雙極板性能的影響067

3.7表面活性劑摻雜導電聚合物涂層/不銹鋼雙極板的制備與性能071

3.7.1表面活性劑摻雜的聚苯胺涂層/不銹鋼雙極板的制備與性能071

3.7.2表面活性劑摻雜的聚吡咯涂層/不銹鋼雙極板腐蝕性能的影響077

3.8熱處理對導電聚合物性能的影響083

參考文獻083

第4章復合導電聚合物涂層/不銹鋼雙極板的制備與性能087

4.1引言087

4.2復合導電聚合物涂層/不銹鋼雙極板的制備工藝088

4.3復合導電聚合物涂層/不銹鋼雙極板的性能089

4.3.1電化學性能089

4.3.2腐蝕性能090

4.3.3接觸電阻096

4.3.4腐蝕機理096

4.4復合導電聚合物涂層/不銹鋼雙極板在模擬PEMFC環(huán)境中的腐蝕行為097

4.4.1復合導電聚合物涂層/不銹鋼雙極板在模擬PEMFC陰極環(huán)境中的腐蝕行為098

4.4.2復合導電聚合物涂層/不銹鋼雙極板在模擬PEMFC陽極環(huán)境中的腐蝕行為101

參考文獻104

第5章金屬雙極板表面過渡金屬碳/氮化物涂層的制備、結構及特性106

5.1引言106

5.2金屬雙極板表面過渡金屬碳/氮化物涂層的制備技術及性能106

5.2.1金屬雙極板表面過渡金屬碳/氮化物涂層的制備技術106

5.2.2金屬雙極板表面過渡金屬碳/氮化物涂層的結構及特性108

5.3氮化處理工藝及氮化、鉻化處理的金屬雙極板的表面結構與特性134

5.3.1金屬雙極板表面氮化處理工藝134

5.3.2氮化及鉻化處理的金屬雙極板的表面結構及特性135

參考文獻150

章6章貴金屬及氧化物涂層/金屬雙極板的制備與性能154

6.1前言154

6.2氧化物涂層/金屬雙極板的制備與性能154

6.3貴金屬涂層/金屬雙極板的制備與性能158

參考文獻162

第7章碳（石墨）涂層/金屬雙極板的制備與性能164

7.1前言164

7.2碳（石墨）涂層/金屬雙極板的制備方法164

7.2.1離子束沉積法164

7.2.2等離子體增強化學氣相沉積法165

7.3碳（石墨）涂層/金屬雙極板的制備與性能165

參考文獻175