第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

272 / 2020-10-09 14:52:02

固体氧化物燃料电池不锈钢连接体涂层

固体氧化物燃料电池,金属连接体,尖晶石涂层

暂无

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)已被誉为21世纪的绿色能源。然而，许多关键技术，如电池堆材料等仍然制约着SOFC的商业化进程。在平板式SOFC中，连接单电池的连接体材料把各个单电池连接起来，同时还把阴极侧的氧化气和阳极侧的燃料气隔离开。其性能将直接影响电池堆的稳定性和输出功率。铁素体不锈钢已被广泛用作连接体材料，但在SOFC阴极侧的氧化气氛下，Cr₂O₃膜易生成高价(VI)挥发性的CrO₃(g)，特别是当水蒸气存在的条件下，生成高价挥发性的Cr的水合物，如：Cr(OH)₂O₂(g)等。Cr₂O₃的挥发会造成Cr(VI)的挥发物向多孔阴极扩散，引起SOFC阴极Cr中毒，使得SOFC的电性能下降，最终导致电池堆失效。因此，阻止或避免Cr挥发是SOFC金属连接体亟待解决的关键问题。分别利用电镀和磁控溅射方法在铁素体不锈钢SUS430表面沉积FeCoNi合金涂层，并使其转化为(Fe,Co,Ni)₃O₄尖晶石层，此尖晶石层具有优良的阻止Cr外迁移能力，而且表面膜具有良好的导电性。