Electrochemical behaviour and surface conductivity of niobium carbide-modified austenitic stainless steel bipolar plate
Electrochemical behaviour and surface conductivity of niobium carbide-modified austenitic stainless steel bipolar plate
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碳化铌改性奥氏体不锈钢双极板的电化学行为及表面电导率
DOI：
10.1016/j.jpowsour.2013.08.025
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发表时间：
2014-01
影响因子：
9.2
通讯作者：
Wang, Xiaochun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li, Song;Ji, Shijun;Wen, Zhongsheng;Wang, Xiaochun
采用等离子体表面扩散合金化技术，在质子交换膜燃料电池（PEMFC）AISI 304不锈钢（304 SS）双极板表面制备了由立方NbC相表面层（106 μm）和Nb和C扩散亚表面层（101 μm）组成的碳化铌扩散层。研究了碳化铌扩散改性304 SS（Nb-C 304 SS）在模拟PEMFC环境（0.5 M H2SO 4和2 ppm HF溶液，80 °C）中的电化学行为。动电位，恒电位极化和电化学阻抗谱测量表明，碳化铌扩散层大大提高了304 SS的耐腐蚀性与未经处理的样品相比。在模拟阳极和阴极条件下，Nb-C 304 SS的腐蚀电流密度分别保持在0.058 μA cm− 2和0.051 μA cm− 2。Nb-C 304 SS的界面接触电阻在140 N cm−2的压制力下为8.47 mΩ cm 2，这显著低于未处理样品的接触电阻（100.98 mΩ cm 2）。此外，在阴极和阳极环境中10 h恒电位测试后，Nb-C 304 SS的ICR仅略有增加。
A niobium carbide diffusion layer with a cubic NbC phase surface layer (∼6 μm) and a Nb and C diffusion subsurface layer (∼1 μm) is fabricated on the surface of AISI 304 stainless steel (304 SS) bipolar plate in a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) using plasma surface diffusion alloying. The electrochemical behaviour of the niobium carbide diffusion-modified 304 SS (Nb–C 304 SS) is investigated in simulated PEMFC environments (0.5 M H2SO4and 2 ppm HF solution at 80 °C). Potentiodynamic, potentiostatic polarisation and electrochemical impedance spectroscopy measurements reveal that the niobium carbide diffusion layer considerably improves the corrosion resistance of 304 SS compared with untreated samples. The corrosion current density of Nb–C 304 SS is maintained at 0.058 μA cm−2and 0.051 μA cm−2under simulated anodic and cathodic conditions, respectively. The interfacial contact resistance of Nb–C 304 SS is 8.47 mΩ cm2at a compaction force of 140 N cm−2, which is significantly lower than that of the untreated sample (100.98 mΩ cm2). Moreover, only a minor increase in the ICR of Nb–C 304 SS occurs after 10 h potentiostatic tests in both cathodic and anodic environments.
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DOI：
10.1021/j100839a029
发表时间：
1960-10
期刊：
The Journal of Physical Chemistry
影响因子：
--
作者：
E. Storms;N. Krikorian
通讯作者：
E. Storms;N. Krikorian
DOI：
10.1021/j100044a025
发表时间：
1995-11
期刊：
The Journal of Physical Chemistry
影响因子：
--
作者：
S. Ramanathan;S. Oyama
通讯作者：
S. Ramanathan;S. Oyama
高铬高镍奥氏体不锈钢双极板在质子交换膜燃料电池工作环境中的性能
影响因子：
9.2
作者：
Tian, Rujin;Sun, Juncai
通讯作者：
Sun, Juncai
影响因子：
9.2
作者：
R. Tian;J. C. Sun;Liang Wang
通讯作者：
R. Tian;J. C. Sun;Liang Wang
影响因子：
9.2
作者：
Yan Wang;D. Northwood
通讯作者：
Yan Wang;D. Northwood