人工晶体学报

作者：宋洁, 梁丹曦, 岳骆, 徐桂芝, 胡晓, 常亮, 徐超

单位：1.华北电力大学,能源动力与机械工程学院,北京 102206;；2.先进输电技术全国重点实验室(国网智能电网研究院有限公司),北京 102209;；3.清华大学,高端装备界面科学与技术全国重点实验室,北京 100084

关键词：Pt涂层,PEM膜电解制氢,磁控溅射,工艺参数,微观结构,接触电阻,耐蚀性能,

基金：国家重点研发计划(2021YFB4000100);国家电网有限公司科技资助项目(521532220014);国家资助博士后研究人员计划(C档)(GZC20231287)

质子交换膜(PEM)电解制氢系统因具有宽范围、快速动态响应能力,在新能源消纳、电网调峰等领域具有广阔的应用前景。为了提升制氢电解堆电传输性能,降低接触电阻,本文利用磁控溅射技术制备了钛毡和钛板上的Pt涂层,并对这些涂层进行了研究,探究了制备工艺对薄膜的微观结构、传输性能和耐蚀性能的影响。研究发现,最佳磁控溅射工艺包括等离子清洗时间20 min,溅射时间10 min,以及溅射功率100 W。在接触电阻方面,镀有铂的钛毡表现出优异的接触电阻性能。通过SEM和EDS测试分析,发现随着功率和时间的增加,Pt颗粒的尺寸逐渐增大。然而,当颗粒尺寸过大时,Pt颗粒之间发生相互挤压,导致微小裂纹的产生,从而影响Pt涂层耐蚀性能。这些研究结果对于优化PEM制氢电解堆的性能,提高其稳定性具有重要意义。

来源：2024年第5期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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