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制备用于质子交换膜燃料电池的高性能镀膜金属双极板

a-C,PEMFC,金属双极板,耐腐蚀性能,接触电阻

金属双极板因其具有良好的机械性能、高的功率密度等优势在燃料电池领域受到重视，但其在高温、酸湿条件下表现出的耐蚀性和导电性不足使得其在实际电堆的使用中受到限制。在其表面使用电弧离子镀技术（AIP）沉积非晶碳膜（a-C）可以有效解决存在的问题。在本项研究中，通过优化偏置电压在0.1 mm 厚的TA1薄片表面沉积a-C，通过电化学腐蚀、表面接触电阻测量等测试手段表征其综合性能。发现在模拟质子交换膜燃料电池阴极条件下，长时间恒电位测试的腐蚀电流密度（10^-9 A·cm^-2）比TA1基底降低了两个数量级。原始薄膜表面存在大量碳sp²团簇，致使其接触电阻达到1.125 mΩ·cm^-2。此外，成功在尺寸为400 mm Í 120 mm的钛箔表面沉积a-C，薄膜仍表现出优秀的综合性能。