质子交换膜电解氮化钛保护涂层：气相涂覆方法对比

《RSC Applied Interfaces》：Titanium Nitride Coatings for Proton Exchange Membrane Water Electrolysis: A Comparison of Gas Phase Coating MethodsOpen Access

　　

我们研究了三种气相涂覆方法，即原子层沉积（ALD）、反应溅射（RS）和等离子体氮化（PN），用于在阳极多孔传输层（PTL）上沉积氮化钛保护涂层。其中，RS和PN已被广泛应用于能源相关领域。因此，据我们所知，本文首次报道了ALD在质子交换膜（PEM）电解系统钛基PTL保护涂层中的应用。我们的研究表明，ALD产生的TiN涂层质量最高，其次是RS和PN，这直接影响涂覆PTL的电导率和耐腐蚀性能。电化学腐蚀研究表明，基于ALD的涂层表现出最高的热力学稳定性和最低的腐蚀电流密度，RS涂层的性能相对较好但仍逊色于ALD涂层。相比之下，基于PN的涂层与未涂覆的PTL相比几乎没有改善，这主要是由于形成了表面氮化物而非连续的块体TiN涂层。总体而言，本研究突出了ALD在制备高导电性和耐腐蚀TiN涂层方面的显著优势，并展示了其未来在能源转化应用中的巨大潜力。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会出版

2026

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