导读:本文包含了双极板材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:极板,质子,复合材料,燃料电池,金属,流电,不锈钢。
双极板材料论文文献综述
赵秋萍,牟志星,张斌,郭军红,杨柳[1]（2019）在《质子交换膜燃料电池双极板材料研究进展》一文中研究指出质子交换膜燃料电池具有高效环保、使用寿命长、操作温度低等特点,发展前景广阔。双极板作为质子交换膜燃料电池的核心部件,对其总体性能、使用寿命影响巨大,因此制备高效率、低成本的双极板对推进其商业化应用具有重要意义。综述了质子交换膜燃料电池双极板材料及其表面改性的研究进展,并展望了这些材料的未来发展趋势。(本文来源于《化工新型材料》期刊2019年11期）
康启平,张国强,刘艳秋,张志芸[2]（2019）在《PEMFC用石墨/树脂复合材料双极板的研究进展》一文中研究指出综述质子交换膜燃料电池(PEMFC)用石墨/树脂复合材料双极板的物理、化学性能和制备方法的研究进展;指出目前复合材料双极板的制备方法主要为模压成形,但需要优化石墨、导电添加剂与树脂混合不均匀、制备时间较长以及脱模剂选择等问题。(本文来源于《电池》期刊2019年04期）
康启平,张国强,刘艳秋,张志芸[3]（2019）在《质子交换膜燃料电池复合材料双极板研究进展》一文中研究指出质子交换膜燃料电池(PEMFCs)具有能量转换效率高、低温快速启动、零污染等特点,是一种极具发展潜力的清洁、高效、可靠的发电装置.双极板作为PEMFCs的核心组成部分,其性能和成本决定了PEMFCs的商业化推广.通过对PEMFCs碳基复合材料和金属基复合材料双极板的制备方法及其性能研究进展的综述,指出了PEMFCs复合材料双极板的主要研究方向和制备方法.(本文来源于《中北大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
陆境莲,胡仁涛,任禹敏,朱光明[4]（2019）在《一种可用于金属双极板表面的MAX相薄膜材料》一文中研究指出M_(n+1)AX_n相(简称MAX相)金属陶瓷是一种新型叁元化合物材料,综合了金属和陶瓷两种不同材料各自的优点,比如金属的高导电性和陶瓷的抗腐蚀,同时具有独特的层状结构削弱了陶瓷材料的脆性,使其具有良好的润滑性和机械加工性能。MAX相具有的优异性能主要由其结构所决定的,从理论上基于第一性原理的密度泛函理论平面波赝势法的计算结果和相对应的实验结果解释其高导电性,从电子结构解释其优异的抗腐蚀性能。这些性能都有利于改善金属双极板的抗腐蚀性和导电性,在商业化燃料电池中有应用前景。(本文来源于《电源技术》期刊2019年05期）
初敏,朱亚冠,刘倩,李思瑾,汪宏斌[5]（2019）在《TiN和TiCrN膜层对氢燃料电池双极板材料316L不锈钢性能的影响》一文中研究指出以氢燃料电池的重要部件316L不锈钢双极板作为研究对象,采用真空溅射镀膜方法在其表面制备了TiN和TiCrN膜层,然后对其组织结构、耐腐蚀性以及接触电阻进行了分析,并与316L不锈钢基板进行了对比。结果表明:两种膜层都很致密无明显缺陷;相比316L不锈钢基板,两种膜层双极板的耐腐蚀性有较大提高,接触电阻则有很大的降低。(本文来源于《理化检验(物理分册)》期刊2019年04期）
李俊超,王清,蒋锐,吴爱民,林国强[6]（2018）在《质子交换膜燃料电池双极板材料研究进展》一文中研究指出燃料电池是把化学能直接连续转化为电能的高效、环保的发电系统,是继水电、火电和核电之后第四种发电装置。其中,质子交换膜燃料电池有着寿命长、比功率和比能量高、室温下启动速度快等优点,可作为移动式电源和固定式电源使用,且在军事、交通、通讯等领域有着广阔的应用前景,被认为是适应未来能源与环境要求的理想动力源之一。双极板是质子交换膜燃料电池核心部件之一,占据了电池组很大一部分的质量和成本,且承担着均匀分配反应气体、传导电流、串联各单电池等功能。为了满足这些功能需要,理想的双极板应具有高的热/电导率、耐蚀性、低密度、良好的力学性能以及低成本、易加工等特点。但目前生产的双极板存在耐蚀性和导电性匹配性差、生产成本高和寿命短等问题。实现双极板材料的导电性和耐蚀性的合理匹配,即在保证导电性合理的前提下,实现高的耐蚀性,保障整个体系的服役寿命,是燃料电池商业化的关键环节之一。目前广泛用作质子交换膜燃料电池双极板的基体材料主要有石墨材料、金属材料及复合材料叁种。这叁种材料制成的双极板有不同的优缺点,但综合而言均不能满足双极板的性能要求。针对以上问题,近几年来研究者利用掺杂或表面改性的方法,在弥补双极板材料的性能不足方面取得了较多的成果,很多改进后的材料已经可以满足美国能源部提出的性能要求。本文系统总结了上述叁类常见的双极板材料,详细综述了近年研究较为深入的金属双极板的涂层材料,并归纳了各种涂层与不锈钢、铝合金、钛合金基材组合的双极板的性能。文末展望了双极板特别是金属双极板材料的发展方向。(本文来源于《材料导报》期刊2018年15期）
吴爱民,郝凯歌,王明超,林国强,董闯[7]（2017）在《燃料电池金属双极板表面改性材料工艺技术:从基础材料研究到应用技术开发》一文中研究指出双极板在质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆中起支撑电池、收集传导电流、分隔氧化剂与还原剂并引导氧化剂和还原剂在电极内表面流动的作用,是电堆中最重要的两个核心部件之一,占整个电堆成本的40-50%,而成本和寿命是电池应用的两大核心问题。本工作主要介绍大连理工大学叁束材料改性教育部重点实验室燃料电池技术团队在PEMFC不锈钢双极板表面改性技术领域近十余年的研究与应用情况。在国家连续多个863计划项目支持下,团队在金属双极板低成本表面改性工艺及涂层材料上取得重大突破,用脉冲偏压电弧离子镀技术镀碳铬纳米复合薄膜进行表面改性处理的不锈钢双极板,在导电、耐蚀及疏水等核心性能指标上均达到国际领先水平(压紧力0.6MPa时接触电阻低于1.0mΩcm~2,模拟电池环境下腐蚀电流密度低于5.0×10~(-7)A cm~(-2))。随后在江苏省重大创新载体及常州市重大公共技术服务平台建设资金支持下在表面改性产业化装备及量产工艺上取得突破,经批量处理的不锈钢双极板在千瓦级车用燃料电池电堆运行环境下性能表现优异,并能满足美国DOE提出的双极板性能要求,解决了PEMFC发展中采用贵金属双极板的成本瓶颈问题,大大提高了电堆的比功率和工作稳定性,该成果已成功用于上海汽车集团的燃料电池汽车项目,为我国燃料电池发动机和清洁能源动力汽车的产业化发展起到关键促进作用。(本文来源于《TFC’17全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集》期刊2017-08-19）
刘明[8]（2017）在《薄型316L不锈钢用作质子交换膜燃料电池双极板材料表面改性的研究》一文中研究指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种高效、洁净和实用的新型发电装置,要实现商业化运行需解决其成本高和寿命较低这两大障碍问题。双极板是质子交换膜燃料电池核心部件之一,目前商业化PEMFC电池组均采用机加工石墨双极板,其占整个电池堆总质量的70%-80%,总成本达到45%左右,因此降低双极板加工成本和减薄降重是车载燃料电池商业化应用的前提。316L不锈钢(SS316L)具有阻气、导电、易机加工成薄板且成本低等传统石墨双极板难以比拟的优势,成为PEMFC双极板最佳备选材料之一。但其在电池运行高温及酸性环境中,阳极侧发生溶解,金属离子渗入膜电极,使电催化剂中毒并阻碍膜中质子传递而导致电池失效;阴极侧生成钝化层,增大双极板与气体扩散电极之间界面接触电阻,引发燃料电池输出功率下降等问题。因此,SS316L用作双极板材料,其表面须进行防护性改性处理,在保证其良好导电性基础上,提高其在PEMFC环境中运行的稳定性。元素C、Ag、导电高分子聚合物PANI、元素Cr/Ni或其氧化物,是目前常见的综合性能优异、制备成本低廉的导电耐蚀性物质。本文针对质子交换膜燃料电池用316L不锈钢双极板导电和耐蚀这两大话题,在商用316L不锈钢表面进行系列改性或导电耐蚀性物质涂层处理,研发既具有优异抗蚀能力,又能使导电性能增强或至少维持原有316L不锈钢导电能力的“经济型”复合涂层316L不锈钢双极板材料。具体研究内容和主要研究结果如下:采用原位氧化技术,调整316L不锈钢基体元素Cr、Ni在界面的浓度、分布,形成Ni、Cr富集改性界面。通过超深度表面形态测定和能谱分析(EDS)可知,Ni-Cr富集改性界面粗糙度增加,腐蚀沟孔径大约0.5-1μm,深度约为2μm,改性层中Ni、Cr元素含量(wt%)分别由原样的10.54和16.32增至11.63和17.81。采用X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)联用表面分析技术表明,Ni、Cr在界面最外层主要以金属氧化物Ni~(2+)-ox、Cr~(3+)-ox和结合水H_2O构成,改性层中间层主要以NiO和Cr_2O_3构成,界面底层主要以金属态Ni~0、Cr~0构成。与原316L不锈钢相比,Ni-Cr改性层的界面接触电阻显着降低,降低幅度超过1个数量级,表面Ni-Cr富集处理有效提高SS316L的导电能力。但在模拟PEMFC环境下,Ni-Cr富集改性层的化学稳定性和原SS316L基体大致相当,这可能是Ni-Cr富集表面密集的点蚀坑对试样的化学稳定性造成不良影响。导电碳材料如石墨在地壳中储量丰富,价格低廉,在酸性条件下具有优异的化学稳定性和电子导电性。具有空轨道的过渡金属或金属离子如Ni、Cr等,能与C形成极性较弱的碳-金属键。采用物理热喷涂技术,以聚四氟乙烯(PTFE)为粘结剂,在Ni-Cr富集改性316L不锈钢表面沉积导电耐蚀性C膜。扫描电镜(SEM)-能谱分析(EDS)观察表明,C膜层致密完整,部分表面呈现鳞片状堆迭物,与基体之间附着力良好。与原316L不锈钢相比,C/Ni-Cr富集/SS316L试样的耐蚀性和导电性均明显提高。在PEMFC静止条件下,耐蚀性提高近2个数量级;在PEMFC运行条件下,阳极侧和阴极侧的腐蚀电流密度均下降1~2个数量级。C/Ni-Cr富集/SS316L试样的接触电阻(ICR)值由原SS316L试样的302.22 mΩ·cm~2降至80.6 mΩ·cm~2,但与Ni-Cr富集SS316L试样的ICR(26.8 mΩ·cm~2)相比,却提升了近55 mΩ·cm~2。这表明单纯石墨涂层处理能显着改善SS316L在PEMFC环境下耐蚀性,但对其导电性不利。采用化学强氧化技术,将C膜中非导电成分化学性碳化,提高膜中导电C组分的含量;再通过紫外辐射-原位浸泡联用方法,在C膜层的多孔隙中填塞导电且耐蚀性好的贵金属Ag纳米颗粒,在界面层形成Ag颗类导电网络,制备Ag/C/Ni–Cr富集316L不锈钢双极板材料。与原316L不锈钢相比,Ag/C/Ni–Cr富集/SS316L试样的耐蚀和导电性能均显着改善。银掺杂石墨涂层改性不锈钢样品与碳纸扩散层的界面接触电阻降为21.6 mΩ·cm~2,保持了Ni-Cr富集SS316L试样优异的导电性(26.8 mΩ·cm~2)。Ag/C/Ni–Cr富集/SS316L试样的耐蚀性能也大幅提高,在模拟PEMFC环境中的耐蚀性能提高近2个数量级。银掺杂涂碳膜双极板已初步具备替代商用石墨双极板的性能要求。给体原子N与具有空轨道的金属离子如Cr~(3+)、Ni~(2+)之间通过吸附,能形成极性比碳-金属键(C-M)更强的氮-金属键(N-M)配位键,因此,含N单体与Ni-Cr富集316L不锈钢基体间的附着力应优于C单体。采用恒电压电沉积和计时电位技术,在改性SS316L表面沉积聚苯胺纳米膜,分别研制具有协同效应的导电且在PEMFC环境中稳定的H_2SO_4或H_2C_2O_4掺杂PANI/Ni-Cr富集/SS316L双极板材料。与原SS316L相比,在PEMFC静止条件下,PANI-改性SS316L试样阳极侧和阴极侧阳极极化曲线均呈自钝化;在PEMFC运行环境下,其阳极侧和阴极侧的腐蚀电流分别下降约1和2个数量级,腐蚀速度约为<10μA·cm~(-2);其与Toray 060碳纸接触电阻值降幅高达256.55 mΩ·cm~2。总而言之,无论是H_2SO_4掺杂还是H_2C_2O_4掺杂的PANI/Ni-Cr富集膜,其与基体粘结良好,均能显着改善SS316L在PEMFC环境下的耐蚀性和导电性。(本文来源于《大连交通大学》期刊2017-06-10）
王静[9]（2017）在《碳微球基双极板复合材料的制备及性能研究》一文中研究指出随着工业化快速发展,能源枯竭及环境污染问题日益突出,质子交换膜燃料电池(PEMFC),作为一种新的能源形式,因为具有高效、节能、环保等优点受到人们关注。其主要有叁部分构成:膜电极、密封圈及双极板。双极板作为燃料电池核心构件,其重量占电池堆的80%,成本占整个电池组成本的38%,因此制备方法简单、减小双极板质量、降低双极板的成本、研究高性价比的双极板是其进一步发展首要解决的问题。本论文采用碳微球作为基底制备碳微球基双极板复合材料。首先采用水热合成方法制得碳微球,然后对其进行FI-IR、XRD、SEM、Raman及TG-DTA表征,并分析其形成机理。以制得的碳微球为基体,添加不同形貌的碳石墨填料(乙炔黑、沥青基碳微球、天然鳞片石墨及碳纳米管),通过球磨、冷模压成型,再经管式炉高温烧结等步骤得到双极板复合材料。研究过程中,不同添加物的添加比例、球磨时间、模压压力以及保压时间,都会对碳微球基双极板复合材料性能产生一定影响。故需对双极板材料断面形貌进行观察,测量其导电性能、抗弯强度,综合评测确定较优工艺参数。并对在各自添加后最优条件下制得碳微球基双极板复合材料使用性能进行测试。研究结果表明,实验所添加的碳材料的含量、球磨时间及模压压力对双极板复合材料的综合性能有较大影响,且不完全相同。四种碳材料均可提高碳微球基双极板复合材料的电导率,但乙炔黑含量过多时易发生团聚现象,不仅会使电导率降低,且会恶化双极板结构,降低抗弯强度;且乙炔黑本身电导率并不是很大,因此它对于改善双极板性能作用不大。碳纳米管对于改善双极板性能则属于适中。沥青基碳微球及天然鳞片石墨对于双极板电导率有明显提高作用,但同时考虑到二者对抗弯强度影响,最终选择32 wt%沥青相中间相碳微球(2 h,25 MPa,5 min)及32wt%天然鳞片石墨(6 h,25 MPa,5 min)为最终选择,此时所得双极板复合材料电导率最高,分别为168.1 S/cm和244.9 S/cm,抗弯强度相对有所下降,但均满足美国能源部要求,且所得双极板复合材料疏水性、热稳定性及抗腐蚀性能良好。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
王茜,姜国义,刘海波,李爱魁[10]（2017）在《全钒液流电池用复合材料双极板研究进展》一文中研究指出全钒液流电池是一种新型大容量储能电池,双极板是全钒液流电池的核心部件之一,对其成本和能量效率有显着影响。从高分子材料和导电填料的种类及加工工艺等方面对全钒液流电池用复合材料双极板研究进展进行综述,指出了未来的发展方向。(本文来源于《电源技术》期刊2017年04期）
双极板材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
综述质子交换膜燃料电池(PEMFC)用石墨/树脂复合材料双极板的物理、化学性能和制备方法的研究进展;指出目前复合材料双极板的制备方法主要为模压成形,但需要优化石墨、导电添加剂与树脂混合不均匀、制备时间较长以及脱模剂选择等问题。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
双极板材料论文参考文献
[1].赵秋萍,牟志星,张斌,郭军红,杨柳.质子交换膜燃料电池双极板材料研究进展[J].化工新型材料.2019
[2].康启平,张国强,刘艳秋,张志芸.PEMFC用石墨/树脂复合材料双极板的研究进展[J].电池.2019
[3].康启平,张国强,刘艳秋,张志芸.质子交换膜燃料电池复合材料双极板研究进展[J].中北大学学报(自然科学版).2019
[4].陆境莲,胡仁涛,任禹敏,朱光明.一种可用于金属双极板表面的MAX相薄膜材料[J].电源技术.2019
[5].初敏,朱亚冠,刘倩,李思瑾,汪宏斌.TiN和TiCrN膜层对氢燃料电池双极板材料316L不锈钢性能的影响[J].理化检验(物理分册).2019
[6].李俊超,王清,蒋锐,吴爱民,林国强.质子交换膜燃料电池双极板材料研究进展[J].材料导报.2018
[7].吴爱民,郝凯歌,王明超,林国强,董闯.燃料电池金属双极板表面改性材料工艺技术:从基础材料研究到应用技术开发[C].TFC’17全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集.2017
[8].刘明.薄型316L不锈钢用作质子交换膜燃料电池双极板材料表面改性的研究[D].大连交通大学.2017
[9].王静.碳微球基双极板复合材料的制备及性能研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[10].王茜,姜国义,刘海波,李爱魁.全钒液流电池用复合材料双极板研究进展[J].电源技术.2017
论文知识图
