离子镀膜PVD涂层设备解决方案

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氢燃料电池  涂层设备解决方案 当前位置:主页 > 解决方案 > 氢燃料电池
目标客户
氢燃料电池、制氢储能、金属双极板制造、研发型相关企业
方案核心
● 针对不同类型客户需求,可提供用于金属(Ti和不锈钢)双极板的单体式和连续式镀膜设备和技术工艺解决方案。

 

解决方案及优势 

   双极板是氢燃料电池中的核心部件之一,占电池总重量的80%,占电池成本的30%,同时也是制约电池使用寿命的关键因素。所以,为了降低燃料电池组总重量、消减制造成本、提升电池寿命,新型燃料电池极板材料的开发显得尤为重要。理想的双极板具有耐蚀性能优异、价格低廉、质量轻薄以及导电导热性能好的特点,目前,以Ti和SS材料的金属双极板正在逐步取代石墨双极板,成为目前研究和燃料电池应用的主流。
        
        美国能源部(DOE)关于双极板的性能指标要求如下:
        成本:<3$/KW,重量:<0.4kg/KW,腐蚀电流:<1μA/cm²,接触电阻:10m

        与石墨和石墨复合双极板相比,金属双极板的耐腐蚀性相对较差,在PEMFC的强酸(pH3-5)、高温(60-95℃)、高湿环境并有一定的极化电位下运行,金属双极板中溶出的金属离子可能会污染燃料电池的质子交换膜。此外,用作金属双极板的材料,例如不锈钢,钛等,在酸性环境中表面会生成氧化膜,增大金属极板与气体扩散层(GDL)间的接触电阻,降低燃料电池输出性能。因此,研究金属极板表面涂层改性技术,提高金属极板表面导电性和抗腐蚀性能,降低与GDL界面接触电阻,提高燃料电池输出寿命,对于推动燃料电池金属极板的商业化使用,具有重要的理论和实际应用价值。

        金属双极板表面处理涂层主要有贵金属涂层如Au、Pt等,金属碳氮化物如TiN、TiC、CrC、CrN等,以及非晶碳涂层。贵金属材料性能优异,但成本过高。过渡金属碳氮化物具有良好的抗腐蚀能力,但其导电性有待提高。非晶碳涂层中碳原子有sp2和sp3两种杂化类型,同时具有石墨和金刚石的性能,因此具备良好的化学稳定性和致密的组织结构。通过调节非晶碳涂层中sp2和sp3杂化比例,可提高非晶碳涂层的导电性能和抗腐蚀性能,以满足金属极板在PEMFC中使用需求。

        我公司利用5G-CAE和磁控溅射镀膜技术开发的金属双极板表面处理专用非晶碳涂层,涂层厚度均匀性优于±10%,均匀致密。所制备涂层接触电阻<3mΩ· cm2,电化学测试涂层耐腐蚀性能优异,腐蚀电流小于1μA/cm2,能够满足燃料电池电堆工况环境对涂层导电及耐腐蚀性的要求。

        我公司针对开发出来的双极板专用涂层设备有:
        用于研发型的单体设备:AS600DMTXB
        用于生产型的单体设备:AS1100DMTXB,120片/炉(A4大小)
        用于生产型的连续式设备:AS1100 LINE,150万片/年

        更多信息咨询请致电我们或Email至:support#prochina.com.cn(请将#替换成@)

 

镀膜样品示例



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