曹彩红
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梁成浩
,
黄乃宝
中国腐蚀与防护学报
采用对水和空气稳定的氯化胆碱∶乙二醇=1∶2(摩尔比)的离子液体为电解质,在316不锈钢基体上进行电镀铌,考察模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中镀铌不锈钢双极板的电化学性能.结果表明,以氯化胆碱类离子液体为电解质在316不锈钢表面可获得平整均匀的颗粒状铌镀层.在模拟质子交换膜燃料电池环境中,镀铌316不锈钢的腐蚀电位得到提高,维钝电流密度减小,阳极极化性能得到改善;孔蚀电位正移,反应电阻增大,耐蚀性能提高.能谱和X射线衍射分析结果表明,镀铌后316不锈钢表面生成化学惰性良好的NbO和Nb2O5,形成耐蚀“屏障”,改善了不锈钢表面膜的钝化能力,提高了不锈钢的电化学稳定性能.
关键词:
氯化胆碱离子液体
,
铌
,
不锈钢双极板
,
电化学性能
梁成浩
,
曹彩红
,
黄乃宝
材料科学与工艺
为了探索离子注入Nb不锈钢双极板在模拟质子交换膜燃料电池（ PEMFC）中的性能，采用极化曲线、恒电位试验和电化学阻抗谱等方法研究了离子注入铌316不锈钢在PEMFC环境中耐孔蚀性能的影响。研究表明：模拟PEMFC环境中316不锈钢和离子注入铌316不锈钢试样均发生孔蚀；Nb离子的注入提高了抗孔蚀性能，且随着介质温度的升高，孔蚀倾向加剧。孔蚀的诱发是离子注入铌316不锈钢表面水解形成Nb（ OH）＋4，导致钝化膜局部溶解破坏所致。模拟PEMFC环境中316不锈钢表面注入铌层膜电阻Rcoat、电荷转移电阻Rct升高，而注入铌层的电容值Ccoat、双电层电容Cct下降，表明注入铌层成为高电阻、低电容的阻挡层，对基体起到良好的保护作用。
关键词:
316不锈钢双极板
,
铌
,
离子注入
,
质子交换膜燃料电池
,
孔蚀
,
极化曲线
,
电化学阻抗谱
曹彩红
,
梁成浩
,
黄乃宝
中国腐蚀与防护学报
采用对水和空气稳定的氯化胆碱∶乙二醇=1∶2(摩尔比)的离子液体为电解质,在316不锈钢基体上进行电镀铌,考察模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中镀铌不锈钢双极板的电化学性能.结果表明,以氯化胆碱类离子液体为电解质在316不锈钢表面可获得平整均匀的颗粒状铌镀层.在模拟质子交换膜燃料电池环境中,镀铌316不锈钢的腐蚀电位得到提高,维钝电流密度减小,阳极极化性能得到改善;孔蚀电位正移,反应电阻增大,耐蚀性能提高.能谱和X射线衍射分析结果表明,镀铌后316不锈钢表面生成化学惰性良好的NbO和Nb2O5,形成耐蚀“屏障”,改善了不锈钢表面膜的钝化能力,提高了不锈钢的电化学稳定性能.
关键词:
氯化胆碱离子液体
,
铌
,
不锈钢双极板
,
电化学性能
曹彩红
,
梁成浩
,
黄乃宝
稀有金属材料与工程
以对水和空气稳定的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐([emim]OTf)为电解质,在不锈钢双极板表面电沉积铌,并在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中研究了镀铌改性的双极板的电化学行为.结果表明,铌镀层以孤岛的形式均匀分布在不锈钢表面,其高度在100 nm以内.XPS、XRD测试结果表明,镀铌不锈钢表面生成化学惰性良好的NbO、Nb2O5.在模拟阳极环境中,镀铌不锈钢的腐蚀电位比不锈钢的腐蚀电位提高530 mV;恒电位-0.1 V时电流密度从4.5315μA.cm-2降低到2.7554 μA·cm-2;在模拟阴极环境中,镀铌不锈钢的腐蚀电位比不锈钢提高430 mV,恒定电位0.6 V时电流密度从4.4008 μA.cm-2降低到0.0028 μA.cm-2.电化学测试结果表明,镀铌不锈钢的电化学极化性能得到改善,反应电阻增大,提高了耐蚀性能.
关键词:
不锈钢双极板
,
铌
,
离子液体
,
电沉积
,
耐蚀性
