1. 研究目的与意义
研究背景:
随着人类社会的前进发展,环境污染和能源短缺一直是当今社会发展的两大难题。化石燃料的过度开采和燃烧不仅造成了严重生态环境问题,也让人类意识到了能源危机,在此过程中更使人类对化石燃料产生过度依赖,可不可再生的化石燃料终有枯竭的一天,因此我们迫切需要发现并发展新的清洁能源以转变如今严峻的局势。
目前太阳能,风能,生物质能,氢能等等能源已被开发利用。氢气的燃烧值高,产物无污染,资源丰富,可以成为新一代的清洁能源。在我国氢燃料电池的发展已是国家科技发展的重点方向。质子交换膜燃料电池(PEMFC)则是属于氢燃料电池中研究和发展最广泛的一种电池,它不受卡诺循环的限制[1],利用电极和电解质界面发生的化学反应可以将氢气和氧气反应所释放的化学能转化为电能[2],而唯一的副产品是水,具有能量转化率高,对反应环境要求相对较低,反应迅速等特点,是一种清洁环保的能源转化系统,但因其的使用寿命和成本问题对其商业化产生了影响。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
(1)PDA涂层自聚合工艺研究
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
本课题以Tris-HCl为溶剂使得PDA在不锈钢表面自聚,以PANI-rGO为基底涂层材料,调配不同浓度的PANI溶液,得到不同的CPs,通过CV法沉积CPs涂层于不锈钢表面,通过调控参数改变条件,依次进行OCP、EIS、Tafel电化学测试表征防腐性能,对比数据结果,从而得到附着力和防腐性最优的产品。
4. 参考文献
[1] 杜真真, 王珺, 王晶,等. 质子交换膜燃料电池关键材料的研究进展 [J]. 材料工程, 2022, 50(12): 35-50.
[2] 刘云, 任延杰, 陈荐, 等. 质子交换膜燃料电池不锈钢双极板表面Cr_2AlC涂层的制备与耐蚀性能 [J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(01): 62-8.
[3] 孙贤伟, 李希超, 赵经香,等. 质子交换膜燃料电池双极板防护涂层研究进展 [J]. 表面技术: 1-20.
5. 计划与进度安排
1、2024.12.19~2024.03.05:查阅文献,了解课题背景,初步设计实验,完成开题报告。
2、2024.03.06~2024.03.31:开展初步实验,合成GO,在不锈钢双极板表面自聚合PDA膜层。
3、2024.04.01~2024.04.14:于PDA底层表面电沉积GO掺杂的PANI涂层,探索涂层制备工艺、掺杂条件对涂层性质的影响规律;
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