能源与环境日益成为人们关心的话题,电动汽车的发展尤为引人关注。发展电动汽车的关键是新能源装置的研发。燃料电池作为一种新型能源装置,具有清洁高效的特点。双极板作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件之一,在燃料电池中起着支撑,集流,导电,隔离分配反应气体的作用。这就要求双极板具有一定的机械强度,良好的导电性和加工性能,以及良好的耐腐蚀性能,还有较低的成本。目前PEMFC双极板主要采用石墨材料和金属材料。石墨材料具有良好的导电导热性能,其密度小,耐腐蚀,抗氧化,被认为是理想的双极板材料。但是石墨的机械性能较差,流场加工成本高,因此石墨的成本很高。双极板作为PEMFC的重要组成部分,据研究报道,其重量已达到燃料电池重量的80％,成本占电堆总成本的45％,影响着PEMFC的推广和应用。金属双极板不存在强度方面的问题,虽然金属密度比石墨大,但是金属材料的高强度、易加工的特征使得金属板可以做得比石墨体积小很多。其次,金属板本身具有良好的导电性,加工成本低等使得金属板具有良好的应用前景。　　 本文采用多弧离子镀膜技术在钛金属表面镀一层TiN膜,提高双极板的耐腐蚀性能和导电性。通过改变N2气压、负偏压等不同条件下制备TiN薄膜,通过薄膜表面形貌观察,表面物相测定,接触电阻测定,电化学性能测定,探索性能最好的沉积工艺,提高钛金属双极板的接触电性能、电化学性能和电池实际运行性能。　　 研究发现通过多弧离子镀膜技术在钛金属表面镀一层TiN膜,可以有效提高双极板的耐腐蚀性能和导电性能。研究发现,镀膜后的样品的在经历8h恒电位腐蚀后,其导电性能没有明显下降,在N2压强为0.6Pa时,负偏压为200V时,其双极板综合性能较好。研究发现,表面腐蚀情况与表面镀膜所形成的颗粒有关。通过单电池组装测试表明,钛会属镀TiN双极板燃料电池最大功率密度可达0.68W.cm-2,性能虽然比石墨双极板燃料电池略差,但依然可以满足实际应用要求。