稀土Y掺杂铝合金双极板

耐腐蚀导电双提升

针对质子交换膜燃料电池工况，通过稀土Y掺杂协同提高铝合金双极板的耐氟离子腐蚀能力和导电性，解决铝溶出毒化膜电极的问题。

刘建生 · Xiaogeng, Hong · Zhang, Lijie · Qi, Fu · Yang, Zan · Wu, Xintong · Yiwen, Hu · Huang, Jihui

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

腐蚀电流密度降低幅度

68.74 %

界面接触电阻降低幅度

32.66 %

技术优势

抗F⁻腐蚀

Y掺杂提高空位形成能并降低Al与Mg₂Si之间的伏打电位差，抑制局部腐蚀，使腐蚀电流密度降低68.74%。

导电更好

Y掺杂降低载流子有效质量和界面肖特基势垒高度，使界面接触电阻降低32.66%。

工艺简单

只需在铝合金中掺杂1 wt% Y，通过常规熔炼或粉末冶金即可制备，无需复杂涂层或后处理。

应用场景

• 质子交换膜燃料电池：用Y掺杂铝合金双极板替代不锈钢或钛板，减轻电堆重量并降低成本。
• 氢能双极板：提供耐F⁻腐蚀且低接触电阻的轻量化双极板，延长电堆寿命。
• 铝合金表面处理：通过基体掺杂替代表面涂层，简化工艺并避免涂层脱落问题。