La capa de una capa de capa resistente a la corrosión conductora en la superficie del titanio puede evitar con eficacia la formación de revestimiento de óxido en la superficie de la placa bipolar del titanio y cumplir los requisitos de funcionamiento de la placa del electrodo. Además de resistencia a la corrosión y de conductividad eléctrica excelente, la capa también necesita tener buena fuerza de enlace con el substrato. Al mismo tiempo, puesto que la temperatura del PEMFC cambiará entre la temperatura ambiente y el °C 80, la capa y la necesidad del material del substrato de tener coeficientes similares de la extensión termal. Para evitar la delaminación y agrietarse de la capa durante el proceso del cambio de temperatura, la protección del material será perdida.
Las capas de uso general se dividen principalmente en 2 categorías, a saber capas metal-basadas (metales preciosos, carbono del metal/nitruro) y capas carbono-basadas (grafito, polímeros conductores, carbono amorfo, etc.).
Parametrización para la optimización del tratamiento de las placas bipolares del titanio con diversas capas
Como parte importante de pilas de combustible del hidrógeno, las placas bipolares desempeñan un papel decisivo en funcionamiento, coste y durabilidad de la célula. Los dos problemas importantes que restringen actualmente la comercialización de las pilas de combustible del hidrógeno son coste y durabilidad, y el coste de placas bipolares es determinado hasta cierto punto por el material del electrodo, el proceso del campo de flujo y el proceso de la preparación de la capa del electrodo.
El grafito y los materiales compuestos carbono-basados pueden cumplir no más los requisitos de las pilas de combustible del hidrógeno en términos de funcionamiento, y los materiales del metal ahora se han convertido en los materiales de la corriente principal para las placas bipolares de la pila de combustible del hidrógeno. Además, el poder más elevado ha sido siempre la búsqueda de las pilas de combustible del hidrógeno. El titanio y las aleaciones del titanio en materiales del metal tienen baja densidad y alta fuerza específica, y tienen resistencia a la corrosión excelente en las pilas de combustible del hidrógeno, que pueden reducir perceptiblemente el peso y el volumen de placas bipolares. El poder específico total y el poder específico del volumen de la batería se mejoran perceptiblemente, y los productos de corrosión generados por el titanio y las aleaciones del titanio durante la operación de servicio a largo plazo son menos tóxicos a los modos y a los catalizadores del intercambio de protón, que es conducente a mejorar la estabilidad y la durabilidad del funcionamiento por batería.
El carbono del metal/el nitruro y las capas amorfas del carbono preparados en la superficie de las placas bipolares del titanio tienen propiedades completas excelentes y tienen alto valor de la investigación y del uso. Sin embargo, estas capas son defectos propensos del agujerito, así que el objetivo principal de la investigación actual es mejorar compacticidad de capa, fuerza en enlace de la película-base y conductividad superficial de capa. Además, la capa debe tener buen hydrophobicity para facilitar la descarga del agua producida por la reacción.
Para resolver estas propiedades completas, requisitos más altos se ponen en el diseño estructural y la composición de organización de la capa. El compuesto y la nano-estructura de la estructura de capa pueden mejorar la densidad, la resistencia a la corrosión y la conductividad eléctrica de la capa hasta cierto punto, y aumentan la estabilidad del servicio y la confiabilidad de la placa del titanio, que es la dirección principal del desarrollo futuro.