不同涂层钛双极板的性能参数

 双极板作为氢燃料电池的重要组成部分，对电池性能、成本和耐久性有决定性作用。当前制约氢燃料电池商业化推广的 2 个重要问题是成本和耐久性，而极板材料、流场加工及极板涂层制备工艺一定程度上决定了双极板的成本。

     石墨和碳基复合材料在性能上已经不能满足氢燃料电池的要求，金属材料现已成为氢燃料电池双极板的主流材料。此外，高功率一直是氢燃料电池的追求目标，金属材料中钛及钛合金密度低、比强度高，在氢燃料电池中具有优良的耐蚀性，可以明显降低双极板重量和体积，从而显著提升电池的质量比功率和体积比功率，且钛及钛合金在长期服役运行过程中产生的腐蚀产物对质子交换模和催化剂的毒性较弱，有利于提升电池运行的稳定性和耐久性。

     钛双极板表面制备的金属碳 /氮化物和无定型碳涂层综合性能优越，具有较高的研究和应用价值，然而这些涂层易出现针孔缺陷等，因此目前研究的主要目标是提升涂层致密性、膜基结合强度和涂层表面导电性。此外涂层还应具有良好疏水性，以促进反应生成水的排出。

     要满足这些综合性能， 对涂层的结构设计和组织成分提出了更高要求。涂层结构组织的复合化和纳米化可以一定程度提升涂层致密性、耐蚀性、导电性，增强钛极板服役稳定性和可靠性，是今后发展的主要方向。