Melapisi lapisan lapisan tahan korosi konduktif pada permukaan titanium dapat secara efektif menghindari pembentukan film oksida pada permukaan pelat bipolar titanium dan memenuhi persyaratan kinerja pelat elektroda.Selain ketahanan korosi dan konduktivitas listrik yang sangat baik, pelapis juga perlu memiliki kekuatan ikatan yang baik dengan substrat.Pada saat yang sama, karena suhu PEMFC akan berubah antara suhu kamar dan 80 °C, pelapis dan bahan substrat harus memiliki koefisien ekspansi termal yang sama.Untuk menghindari delaminasi dan keretakan lapisan selama proses perubahan suhu, perlindungan material akan hilang.
Pelapis yang umum digunakan terutama dibagi menjadi 2 kategori, yaitu pelapis berbahan dasar logam (logam mulia, logam karbon/nitrida) dan pelapis berbahan dasar karbon (grafit, polimer konduktif, karbon amorf, dll).
Parameter kinerja pelat bipolar titanium dengan lapisan berbeda
Sebagai bagian penting dari sel bahan bakar hidrogen, pelat bipolar memainkan peran penting dalam kinerja, biaya, dan daya tahan sel.Dua masalah penting yang saat ini membatasi komersialisasi sel bahan bakar hidrogen adalah biaya dan daya tahan, dan biaya pelat bipolar ditentukan sampai batas tertentu oleh bahan elektroda, pemrosesan bidang aliran, dan proses persiapan pelapisan elektroda.
Bahan komposit berbasis grafit dan karbon tidak lagi dapat memenuhi persyaratan sel bahan bakar hidrogen dalam hal kinerja, dan bahan logam kini telah menjadi bahan utama untuk pelat bipolar sel bahan bakar hidrogen.Selain itu, daya tinggi selalu menjadi pengejaran sel bahan bakar hidrogen.Titanium dan paduan titanium dalam bahan logam memiliki kepadatan rendah dan kekuatan spesifik yang tinggi, dan memiliki ketahanan korosi yang sangat baik dalam sel bahan bakar hidrogen, yang secara signifikan dapat mengurangi berat dan volume pelat bipolar.Daya spesifik massa dan daya spesifik volume baterai meningkat secara signifikan, dan produk korosi yang dihasilkan oleh titanium dan paduan titanium selama operasi servis jangka panjang kurang toksik terhadap mode pertukaran proton dan katalis, yang kondusif untuk meningkatkan stabilitas dan daya tahan dari pengoperasian baterai.
Lapisan karbon logam/nitrida dan karbon amorf yang dibuat pada permukaan pelat bipolar titanium memiliki sifat komprehensif yang sangat baik dan memiliki nilai penelitian dan aplikasi yang tinggi.Namun, lapisan ini rentan terhadap cacat lubang jarum, sehingga tujuan utama dari penelitian saat ini adalah untuk meningkatkan kekompakan lapisan, kekuatan ikatan dasar film dan konduktivitas permukaan lapisan.Selain itu, pelapis harus memiliki hidrofobisitas yang baik untuk memfasilitasi pembuangan air yang dihasilkan oleh reaksi.
Untuk memenuhi sifat komprehensif ini, persyaratan yang lebih tinggi ditempatkan pada desain struktural dan komposisi organisasi lapisan.Komposit dan struktur nano dari struktur pelapis dapat meningkatkan kepadatan, ketahanan korosi dan konduktivitas listrik lapisan sampai batas tertentu, dan meningkatkan stabilitas layanan dan keandalan pelat titanium, yang merupakan arah utama pengembangan di masa depan.