针对燃料电池金属双极板化学稳定性和导电率矛盾性的关键问题，利用原创的基于团簇理论材料成分设计方法，以低成本、长寿命为核心，设计开发兼具高导电、高耐蚀的新型涂层材料体系。深入研究相关导电耐蚀物理机制，获得双极板表面梯度改性的一体化处理新技术；建立涂层材料的成分、结构与性能的内在科学关联问题，在揭示导电、腐蚀机理的基础上，实现导电和耐蚀性能的理想匹配，探索预处理工艺、涂层工艺对双极板综合性能的影响机制等关键科学与技术问题，解决双极板矛盾性能“卡脖子”问题。

本团队最新一代“三明治”涂层结构体系，极大提升次表面基体及界面耐蚀性能；通过材料体系和工艺的改进，涂层结合力达到72  N，接触电阻达到0.97 mΩ·cm²（平面板）和3.06 mΩ·cm²（流场板），耐蚀性达到1.3×10^-7 A/cm² (模拟电池环境)，相关性能达到国际先进水平。

研究团队自主研发高导电、耐蚀、疏水涂层改性金属双极板，包括涂层体系、涂层工艺、精密镀膜装备等成套专利技术。双极板涂层生产线知识产权授权安徽明天氢能科技股份有限公司进行涂层双极板产业化批量生产，推动我国完全自主技术燃料电池电堆的商业化生产应用。与项目合作单位和成果应用单位一起，“车用燃料电池金属双极板与生产线”获得中国汽车工程学会暨国际氢能燃料电池协会(筹)首届“氢能与燃料电池技术创新奖”二等奖。

图1. “三明治”涂层结构示意图^[4]

代表性成果：

[1]. Wu AM*, Wang T, Wang Q, Lin GQ, Dong C*, Chemical Formulas of Cr-doped Diamond-like Amorphous Carbon Possessing High Corrosion Resistance and Electrical Conductivity, Surface Technology, 2020, 49: 1-10, 38.

[2]. Wang T, H XG, Wu AM, Lin GQ, Yu XW, Dong C*, Explanation of Cr-C eutectic points using the cluster-plus-glue-atom model, ACTA PHYSICA SINICA, 2017, 66(9).

[3]. 郝凯歌, 吴爱民*, 王明超, 董闯. 燃料电池钛基双极板表面电弧离子镀C-Cr薄膜改性研究, TFC'17全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集. 2017.

[4]. 林国强*, 莫亚杰, 吴爱民, 郝凯歌, 董闯. 钛合金过渡层对燃料电池不锈钢双极板表面改性薄膜综合性能的影响, 真空科学与技术学报, 2018, 38(11):8.

[5]. 郝凯歌, 吴爱民*, 王明超, 林国强. 燃料电池钛基金属双极板的表面改性, 电池, 2019, 49(4):270-273.

[6]. 林国强, 吴爱民, 董闯. 一种带有表面钛钽碳薄膜的燃料电池高性能双极板及其制备方法，中国发明专利，授权，ZL201710033905.2，已转化.

[7]. 林国强. 一种带有表面钛钯碳薄膜的燃料电池长寿命双极板及其制备方法，中国发明专利，授权，ZL201710032998.7，已转化.

[8]. 林国强. 一种带有表面钛钼镍碳薄膜的燃料电池长寿命双极板及其制备方法，中国发明专利，授权，ZL201710032999.1，已转化.

[9]. 林国强, 吴爱民, 吴博, 郭媛媛. 一种燃料电池用双极板及其表面碳铬薄膜制备方法, 中国发明专利，授权，CN200810086374.4.