还原氧化石墨烯-无定形碳涂层

耐蚀又导电

一种可为质子交换膜燃料电池金属双极板提供耐蚀导电双重保护的复合涂层。

刘巍 · Dong, Wenjing · Guo, Likui · Yuan, Feng · 黄乃宝 · 孙先念

Applied Surface Science 2025

具体参数

腐蚀电流密度

{'zh': '10-7', 'en': '10-7'} A cm−2

技术优势

耐蚀性大幅提升

涂层在模拟PEMFC环境中腐蚀电流密度降至10⁻⁷ A cm⁻²量级，比裸316L钢低两个数量级，能有效保护基体免受腐蚀。

接触电阻显著降低

由于还原氧化石墨烯的优异导电性，涂层与碳纸间的界面接触电阻远低于裸钢，有利于降低双极板与气体扩散层间的欧姆损耗。

一步电沉积制备

利用氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂分散氧化石墨烯，通过一步还原共沉积制备涂层，工艺简单，易于在复杂形状双极板上实施。

涂层均匀结合牢固

SEM和XPS表明涂层呈层状褶皱形貌，均匀覆盖且与316L不锈钢基体形成共价键，保证了长期服役中的界面稳定性。

应用场景

• 燃料电池双极板：直接用作更耐蚀、低接触电阻的金属双极板。
• 电解水制氢：为电解槽金属极板提供类似腐蚀防护与导电改性。
• 耐腐蚀涂层：作为耐蚀涂层用于酸性环境下的金属部件防护。
• 不锈钢表面处理：通过电沉积实现不锈钢表面功能化，兼顾导电与耐蚀。