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Carbon:石墨烯在质子交换膜燃料电池中的一个应用
出处:Carbontech  录入日期:2019-07-09  点击数:440

  作为汽车、计算机、家用和户外电动工具的动力源,质子交换膜燃料电池(PEMFC)得到了广泛应用。PEMFC将空气的化学能转化为电能并产生水,与其他燃料电池类型相比,因为具有重量轻及工作温度低的优点,得到了越来越多的关注。用于PEMFC的典型双极板通常由钛、铂、铬、石墨和石墨复合材料制成。这些材料的使用通常受到成本高或者机械性能差(比如石墨的脆性)限制。
  近日,澳大利亚莫纳什大学的Raman, R. K. Singh等人针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中金属双极板的降解/腐蚀问题,通过利用化学气相沉积技术将多层石墨烯涂层沉积在镍和商业Ni-Cu合金上,然后在模拟PEMFC环境(0.5M的H 2 SO 4溶液)中进行时间依赖性电化学测试,证明石墨烯涂层在PEMFC环境中除了能够保证基本标准性能(如高导电性)外,还具有具有优异的耐腐蚀性。相关研究结果以“Durable degradation resistance of graphene coated nickel andMonel-400 as bi-polar plates for proton exchange membrane fuel cell”为题,发表在《Carbon》上。

 

 

  在模拟PEMFC环境(0.5M的H 2 SO 4溶液)中进行的时间依赖性电化学测试结果显示,金属基材的耐腐蚀性提高了两个数量级,并且其保持了750小时的测试时间。石墨烯涂覆的Ni的耐腐蚀性明显优于石墨烯涂覆的Monel 400(在该研究中研究)或石墨烯涂覆的Cu(在早期研究中报道)。正如腐蚀后扫描电子显微镜所示,在长时间暴露于腐蚀性H2SO4溶液中后,Ni和Monel 400上的石墨烯涂层基本保持完整。由于镍具有沉积多层石墨烯的能力而沉积的石墨烯涂层,使镍和镍-铜合金的耐久耐腐蚀性得到了提升(然而,镍-铜合金在沉积均匀的多层石墨烯方面效率较低)。
  DOI: 10.1016/j.carbon.2019.05.071
  文章来源:Carbontech

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