双极板（BP）是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的关键部件之一。在BP材料中，金属BP因其优异的综合性能而得到广泛使用。然而，BP与气体扩散层之间的界面接触电阻（ICR），以及金属BP在酸性操作条件下的腐蚀，降低了PEMFC的性能和稳定性。

近日，北京大学刘忠范院士，彭海琳教授提出了一种利用等离子体增强化学气相沉积方法直接生长垂直石墨烯(VG)涂层来增强钛(Ti)合金BPs表面的方法。

文章要点

1）在模拟的PEMFC运行环境中，与裸钛合金相比，VG涂层钛合金的腐蚀速率降低了1−2个数量级，ICR降低了100倍，导热系数提高了20%，水接触角增加了68.1°。

2）结果表明，VG的独特结构使得PEMFC具有良好的导电性和导热性，而高度疏水的VG涂层抑制了腐蚀性液体的渗透，并有助于水管理。

这项研究为通过用于能源和催化剂应用的高性能电极的坚固和多功能的VG涂层来增强金属表面开辟了新的机会。

参考文献

Feng Yu, et al, Vertical Graphene-Reinforced Titanium Alloy Bipolar Plates in Fuel Cells, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202110565

https://doi.org/10.1002/adma.202110565