表面改性金属双极板在直接甲醇燃料电池中的应用

摘要/Abstract

摘要：

石墨双极板由于制作成本高、易碎等不利因素严重制约直接甲醇燃料电池（DMFC）的发展。表面改性后的金属材料由于具备接触电阻低，加工强度高等优点而受到广泛关注。但是，迄今为止，国内少见改性金属双极板在DMFC中的研究报道。本文分别对金属及其氧化物、导电高分子、碳膜及金属碳化物、金属氮化物作为金属材料表面改性膜层进行了详述。基于改性金属双极板在模拟DMFC运行环境中的腐蚀原理，重点分析了表面改性前后金属双极板的抗腐蚀性能、接触电阻、表面涂层的成分及形态等关键参数，分析比较了改性涂层金属双极板对燃料电池运行中的电化学行为和寿命的影响。展望了表面改性金属双极板在DMFC中应用的研究趋势，为实现DMFC便携式发展奠定了良好的基础。

关键词: 直接甲醇燃料电池, 金属双极板, 表面改性

Abstract:

Graphite bipolar plates have high cost, fragile, poor permeability resistance and so on.It seriously restricts on the development of direct methanol fuel cell (DMFC).The surface modification of metal materials has corrosion resistance, low electrical contact resistances and high processing strength.Therefore, the modified materials have attracted a wider attention.This work respectively reviews the metal surface modification which involved with the metal and its oxide, conductive polymer, carbon film, metal carbide and metal nitride acted as the modified film.The performance of metal bipolar plate of corrosion resistance performance, electrical contact resistances, the compositions and morphology of surface film have been emphatically analyzed before and after modification.Moreover, the effect of the modified metal bipolar plates on electrochemical behavior and life of fuel cell have been compared.The trends of modified metal bipolar plates used to DMFC have been forecasted.

Key words: 直接甲醇燃料电池, 金属双极板, 表面改性

杨春, 王金海, 谢晓峰, 尚玉明, 王树博, 毛宗强. 表面改性金属双极板在直接甲醇燃料电池中的应用 [J]. 化工学报, 2011, 62(S1): 1-12.

[1]	曹先齐, 韩吉田, 陈培培, 于泽庭. 阳极和阴极流场组合对直接甲醇燃料电池性能的影响[J]. 化工学报, 2013, 64(5): 1780-1788.
[2]	张飞翔，齐亮，姚克俭. 被动式DMFC气泡行为的实验研究和数值模拟[J]. 化工进展, 2013, 32(02): 283-289.
[3]	郭航，聂志华，叶芳，马重芳. 直接甲醇燃料电池反应物浓度测量技术 [J]. CIESC Journal, 2011, 62(9): 2413-2421.
[4]	邹晓燕，姚克俭. 被动式DMFC阳极通道气泡行为的实验研究 [J]. CIESC Journal, 2011, 30(7): 1444-.
[5]	杨春1，2，王海人1，王金海2，尚玉明2，谢晓峰2. 金属双极板在模拟直接甲醇碱性燃料电池环境中的电化学行为 [J]. CIESC Journal, 2010, 29(8): 1457-.
[6]	何健烽，章渊昶，朱菊香，姚克俭. 直接甲醇燃料电池阳极通道内气泡行为 [J]. CIESC Journal, 2010, 29(5): 831-.
[7]	杨伟1，陈胜洲2，邹汉波2，林维明1，2. 氮掺杂非贵金属氧还原催化剂研究进展 [J]. CIESC Journal, 2010, 29(11): 2085-.
[8]	叶丁丁，李俊，朱恂，廖强，黄桂兰，付乾. 自呼吸式直接甲醇燃料电池性能及其传质特性 [J]. CIESC Journal, 2009, 28(6): 948-.
[9]	鞠剑峰，吴东辉. 直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展 [J]. CIESC Journal, 2009, 28(4): 646-.
[10]	孙彦平, 邢磊. DMFC多孔Pt-Ru阳极甲醇氧化宏观动力学模型化 [J]. 化工学报, 2009, 60(1): 55-68.
[11]	柯新，姚克俭，王良华. 壁面亲水性对DMFC阳极通道内气液两相流影响的数值模拟 [J]. CIESC Journal, 2008, 27(2): 265-.
[12]	叶丁丁, 廖强, 朱恂, 丁玉栋, 石泳, 田鑫. 微型直接甲醇燃料电池阳极传质分析 [J]. 化工学报, 2008, 59(2): 309-315.
[13]	廖强，朱小伟，朱恂，叶丁丁，丁玉栋. 质子交换膜燃料电池可视化研究进展 [J]. CIESC Journal, 2007, 26(9): 1213-.
[14]	靳豪；谢晓峰；尚玉明；冯少广；吕亚非. 直接甲醇燃料电池用有机-无机杂化质子交换膜研究进展 [J]. CIESC Journal, 2007, 26(4): 507-.
[15]	张颖，尹玉姬，姚康德. 直接甲醇燃料电池用阻醇质子交换膜研究进展 [J]. CIESC Journal, 2007, 26(4): 501-.

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