超声分散技术在燃料电池复合材料双极板制备中的应用

摘要

以天然鳞片石墨、炭黑和环氧改性酚醛树脂为原料，采用模压工艺制备石墨/聚合物复合材料双极板。研究了不同原料混合方式对复合材料双极板结构与性能的影响，并分别以最优化条件下制备的复合材料双极板和无孔石墨双极板组装了PEMFC单电池，对复合材料双极板的电化学性能进行了初步对比研究。结果表明：采用超声分散方式制得的双极板的各项性能都明显优于传统的机械混合方式制得的复合材料双极板;在低电流密度条件下，以复合材料双极板组装的PEMFC和以无孔石墨板组装的PEMFC的电池电压及功率密度基本一致;而由于复合双极板的电导率低于无孔石墨双极板，因此在大电流密度下，以复合材料双极板组装的PEMFC的电池电压和功率密度皆小于以无孔石墨板为双极板的PEMFC。