北京
更薄的铂涂层在经受电化学应力后仍保持导电性。
奥地利维也纳工业大学（TU Wien）的研究人员发现，一种薄得多的铂涂层即可保护制氢所用部件。它有望将这类保护层所需的贵金属用量减少约 88%。
实验考察了质子交换膜（PEM）水电解中使用的镀铂钛双极板。
在所研究的条件下，仅 24 纳米厚的涂层仍基本保持完整，并在经受电化学应力后维持了良好的导电性。
这些发现指向了一条可能降低设备成本的途径。不过研究人员提醒，最佳厚度取决于多种因素，包括涂层的制备方式以及它在表面的覆盖均匀程度。
制氢设备为何需要铂
水电解利用电能将水分解为氢气和氧气。在其中一个电极上，该过程会产生氧气、带正电的氢离子（质子）和电子。
质子穿过一层膜到达第二个电极，在那里与电子结合生成氢气。要让设备在这种环境中持续运行，比这一基本反应所显示的更为复杂。
"电解会产生一种对许多金属部件具有破坏性的化学环境。金属可能溶解，同时氧化层又可能形成，阻碍电流的流通，"维也纳工业大学材料科学与技术研究所的 Helmut Riedl-Tragenreif 解释道。
"如果系统要长期保持运行，各部件之间必须仔细匹配。双极板在这里扮演着尤为重要的角色，它占到系统总成本的 30% 之多，"他补充道。
这些双极板为设备提供机械支撑、传导电流，并帮助输送水和气体。钛具有很好的抗腐蚀性，但其表面会形成一层氧化层，阻碍电流通过。
一层薄薄的铂涂层可以解决这一问题：既能导电，又保护了下方的钛。
更薄的涂层通过了测试
维也纳工业大学团队系统性地研究了这层保护层需要多厚。在所测试的条件下，24 纳米厚的涂层被证明足够，而 8 纳米厚的涂层则显示出明显问题。
与目前工业界使用的 200 纳米厚涂层相比，这一成功实现的更薄涂层意味着保护性涂层的铂用量有望减少约 88%。
研究人员还考察了涂层在经受电化学应力之后是否仍然耐久，而非仅评估其初始性能。
"我们用高分辨率方法分析了经受电化学应力前后的涂层。其中一个特别重要的问题是，涂层中是否会形成微观缺陷，"Riedl-Tragenreif 说。
微小缺陷会加速损伤
铂层中的一处缺陷会使下方的钛暴露而受到侵蚀。钛发生氧化，界面处可能形成微小的氧气泡，由此产生的机械应力会进一步损伤涂层。
随着更大片的涂层脱落，更多钛暴露出来，损伤便加速发展。
8 纳米厚的涂层清楚地显示出这一过程。经受电化学应力后，研究人员观察到更大的缺陷，并发现进入电解液的钛离子和铂离子显著增多。
而 24 纳米厚的涂层则基本保持完整，维持了良好的导电性，并在所研究的条件下将金属离子的释放量保持在极低水平。
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