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第1章 质子交换膜燃料电池概述1

1.1 引言1

1.2 燃料电池及其分类1

1.2.1 碱性燃料电池2

1.2.2 磷酸燃料电池2

1.2.3 熔融碳酸盐燃料电池3

1.2.4 固态氧化物燃料电池3

1.2.5 质子交换膜燃料电池4

1.3 质子交换膜燃料电池4

1.3.1 质子交换膜燃料电池的工作原理4

1.3.2 质子交换膜燃料电池的特性5

1.3.3 质子交换膜燃料电池的组成及失效机制7

1.4 双极板材料12

1.4.1 碳（石墨材料）12

1.4.2 复合双极板13

1.4.3 金属双极板13

1.5 金属双极板的腐蚀与防护14

1.5.1 金属双极板的腐蚀14

1.5.2 金属双极板的表面防护涂层15

参考文献17

第2章 金属双极板的腐蚀行为21

2.1 引言21

2.2 质子交换膜燃料电池金属双极板的腐蚀性离子来源21

2.3 合金元素对金属双极板腐蚀行为的影响23

2.4 腐蚀离子浓度及pH值对不锈钢腐蚀行为的影响35

2.5 加工方法对金属双极板腐蚀行为的影响45

2.6 其他金属双极板的腐蚀行为48

2.6.1 非晶合金48

2.6.2 钛49

2.6.3 铝49

2.6.4 铜50

参考文献51

第3章 导电聚合物涂层／金属双极板的制备及性能54

3.1 引言54

3.2 导电聚合物的结构及分类54

3.3 导电聚合物材料的合成55

3.3.1 化学合成55

3.3.2 电化学合成55

3.4 导电聚合物的掺杂机制56

3.5 导电聚合物的耐蚀和导电机理57

3.5.1 导电聚合物的耐蚀机理57

3.5.2 导电聚合物的导电机理58

3.6 电化学合成方法对导电聚合物涂层／不锈钢双极板腐蚀性能的影响59

3.6.1 电化学合成方法对聚苯胺涂层／金属双极板性能的影响60

3.6.2 电化学合成方法对聚吡咯涂层／金属双极板性能的影响67

3.7 表面活性剂掺杂导电聚合物涂层／不锈钢双极板的制备与性能71

3.7.1 表面活性剂掺杂的聚苯胺涂层／不锈钢双极板的制备与性能71

3.7.2 表面活性剂掺杂的聚吡咯涂层／不锈钢双极板腐蚀性能的影响77

3.8 热处理对导电聚合物性能的影响83

参考文献83

第4章 复合导电聚合物涂层／不锈钢双极板的制备与性能87

4.1 引言87

4.2 复合导电聚合物涂层／不锈钢双极板的制备工艺88

4.3 复合导电聚合物涂层／不锈钢双极板的性能89

4.3.1 电化学性能89

4.3.2 腐蚀性能90

4.3.3 接触电阻96

4.3.4 腐蚀机理96

4.4 复合导电聚合物涂层／不锈钢双极板在模拟PEMFC环境中的腐蚀行为97

4.4.1 复合导电聚合物涂层／不锈钢双极板在模拟PEMFC阴极环境中的腐蚀行为98

4.4.2 复合导电聚合物涂层／不锈钢双极板在模拟PEMFC阳极环境中的腐蚀行为101

参考文献104

第5章 金属双极板表面过渡金属碳／氮化物涂层的制备、结构及特性106

5.1 引言106

5.2 金属双极板表面过渡金属碳／氮化物涂层的制备技术及性能106

5.2.1 金属双极板表面过渡金属碳／氮化物涂层的制备技术106

5.2.2 金属双极板表面过渡金属碳／氮化物涂层的结构及特性108

5.3 氮化处理工艺及氮化、铬化处理的金属双极板的表面结构与特性134

5.3.1 金属双极板表面氮化处理工艺134

5.3.2 氮化及铬化处理的金属双极板的表面结构及特性135

参考文献150

章6章 贵金属及氧化物涂层／金属双极板的制备与性能154

6.1 前言154

6.2 氧化物涂层／金属双极板的制备与性能154

6.3 贵金属涂层／金属双极板的制备与性能158

参考文献162

第7章 碳（石墨）涂层／金属双极板的制备与性能164

7.1 前言164

7.2 碳（石墨）涂层／金属双极板的制备方法164

7.2.1 离子束沉积法164

7.2.2 等离子体增强化学气相沉积法165

7.3 碳（石墨）涂层／金属双极板的制备与性能165

参考文献175