文 献 综 述

1. 绪论

本实验研究Ag含量对TiN薄膜的导电耐蚀性的影响，主要是在铝合金上镀上TiN/Ti膜作为质子交换膜燃料电池的双极板，质子交换膜燃料电池具有能量转化效率高、绿色环保零排放、维修简单等特点，其原理是水电解的逆向装置，在交通运输和便携电源方面具有广阔的应用前景。双极板是质子交换膜燃料电池的重要多功能组件。采用金属双极板代替传统的加工石墨材料，可以降低成本，提高质子交换膜燃料电池的体积能量密度和功率密度。双极板是质子交换膜燃料电池的核心部件之一，具有支撑膜电极、均匀分布反应气体、集流导电、排出反应区生成水以及散热等重要功能。

目前，常用的双极板材料为石墨双极板，其加工成型性差，不能加工成两面刻有凹槽的薄板，成本高等严格限制了其商业化应用。与石墨双极板相比，铝合金双极板质轻、体积小、易加工成型、成本低，是一种良好的替代材料。然而铝合金用作双极板容易形成氧化膜，使其导电性降低。并且铝合金耐蚀性能差，易腐蚀，所以需要进行表面处理加工。而薄膜由于具有良好的耐蚀性，耐磨性等优良性质作为选择。在TiN镀层中加入Ag，作为一种可行方法来改善镀层的导电耐蚀性能^[1-6]。

2. 研究现状

质子交换膜燃料电池是目前世界上最成熟的一种能将氢气与空气中的氧气化合成洁净水并释放出电能的技术，其两电极的反应分别为：

阳极(负极)：2H₂-4e^-=4H

阴极(正极)：O₂ 4e^- 4H =2H₂O

基本过程为：

（1）氢气通过管道或导气板到达阳极，在阳极催化剂作用下，氢分子解离为带正电的氢离子（即质子）并释放出带负电的电子。