摘要: 双极板作为PEM电解槽的核心组件,承担着单元连接、物质传输及电热传导等多重功能。系统综述了电解制氢用双极板的表面涂层改性策略,从涂层材料与制备工艺两个维度梳理当前研究进展。在涂层材料方面,基于贵金属、过渡金属、氮化物、碳基材料及导电氧化物的分类框架,回顾了各类涂层在电解阳极环境中的导电性、耐蚀性和耐久性表现。针对贵金属体系,聚焦于低贵金属载量的复合涂层,在维持性能优势的同时实现成本控制;对于非贵金属材料,重点关注其在阳极强氧化环境下的失效机理,以及相对应的性能优化方法。在制备工艺方面,结合具体材料类型,介绍了磁控溅射、电化学沉积、热喷涂等关键沉积技术在双极板表面工程中的应用,分析了其中关键工艺参数对涂层在特定工况下导电耐蚀性的影响。通过对比不同沉积技术的成膜质量、生产效率和经济效益指标,指出了不同沉积技术的适用场景与关键局限。综合分析表明,通过创新型涂层结构设计与沉积工艺的协同优化,能够实现贵金属涂层单位成本的降低或非贵金属涂层综合性能的提升,有望获得高性能、低成本的双极板表面涂层改性方案,推动金属双极板在PEM电解制氢领域的规模化商业应用。
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