阴离子交换膜电解水制氢双极板表面TiC_xN_1-x导电涂层性能研究

摘要

[目的]研究不同碳含量的TiC_x N_1-x导电涂层在碱性阴离子交换膜（AEM）电解水中的性能，探索其在双极板表面改性中的应用潜力，为AEM电解水技术的发展提供新材料。[方法]通过磁控溅射技术在316L不锈钢双极板表面制备不同碳含量的TiC_x N_1-x导电涂层，研究了碳含量对涂层形貌和成分，及其在AEM电解水碱性条件下的导电性、耐蚀性、亲疏水性的影响。[结果]随着碳含量增大，TiC_x N_1-x导电涂层表面粒子团簇增加，整体变粗糙，亲水性有一定程度的增强，但都低于不锈钢基材。不同碳含量TiC_x N_1-x导电涂层的耐碱液腐蚀性能相当，相较于不锈钢基材都提升了10倍左右。[结论]TiC_x N_1-x导电涂层可显著提升不锈钢双极板在碱性环境中的导电性和耐蚀性，通过调控碳含量可优化其综合性能。

关键词

阴离子交换膜电解水 / 双极板 / 碳氮化钛涂层 / 磁控溅射 / 耐蚀性 / 界面接触电阻

基金资助

湖北省重点研发计划（2023BAB005）; 湖北隆中实验室开放基金（2024KF-10）