铌掺杂非晶碳涂层

耐蚀导电双优

以石墨烯量子点为调控剂，在316L不锈钢双极板上电沉积出兼具超低界面接触电阻和优异耐蚀性的非晶碳涂层，电池工况下长效稳定。

Wei, Liu · Li, Wenruo · Zekai, Cao · Jie, Wang · Mengqi, Sui · 孙先念 · 黄乃宝

Journal of Power Sources 2026

具体参数

界面接触电阻

{'zh': '8.4', 'en': '8.4'} mΩ·cm²

腐蚀电流密度

{'zh': '1', 'en': '1'} μA·cm⁻²

技术优势

耐蚀与导电兼得

GQDs表面丰富的含氧官能团与Nb5+形成稳定螯合配位，使更多铌被沉积，同时GQDs的几何限域将Nb纳米晶细化至约3 nm，均匀结构优化了电子传输路径并完整包覆铌，从而同时提升耐蚀性和导电性。

250小时长效极化后仍达标

在模拟PEMFC阴极电位的腐蚀环境中经历250小时恒电位极化测试后，涂层界面接触电阻仍低于8.4 mΩ·cm²，满足美国能源部对双极板长期稳定性的目标。

腐蚀电流密度仅微安级

在相同的强腐蚀性环境中，涂层的腐蚀电流密度低至1 μA·cm⁻²，显示出优异的抗腐蚀能力，可保护不锈钢双极板免受点蚀和溶解。

应用场景

• 质子交换膜燃料电池：将涂层双极板装入燃料电池堆，降低接触电阻并防止腐蚀，提升电池寿命与输出功率。
• PEM电解水：在电解制氢中保护双极板免受阳极强腐蚀和阴极脆化，维持长期电解效率。
• 不锈钢双极板：作为不锈钢双极板的表面防护涂层，直接替代贵金属或其它高成本涂层方案。