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燃料电池双极板的主要运用材料有哪些

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燃料电池双极板的主要运用材料有哪些

发布日期:2019-05-07 作者: 点击:

目前燃料电池双极板主要运用材料包括四种:传统人造石墨双极板、金属外表改性双极板、复合资料双极板和柔性收缩石墨双极板。


其中人造石墨双极板是最常用的极板资料,消费技术难度低,采用无孔石墨停止机械加工雕琢,导电性、导热性、耐腐蚀性和气密性各方面都比拟优良,但是加工时间本钱太高,大批量消费效率太低;


金属双极板具有易成型、极板轻薄、体积功率和重量功率密度高等优点,但是在含氧且酸性环境中面临严峻的腐蚀问题和接触问题,外表改性可进步运用寿命,本钱增加;


复合资料双极板加工简单,本钱较低,但是在导电性能和气密性方面两者很难均衡,以致于至今应用不够普遍;


柔性收缩石墨双极板由自然鳞片石墨经氧化插层、高温收缩后压制而成,加工简单,可大范围批量消费,具有耐腐蚀、良好导电导热、阻气隔气等特性,集成了传统石墨和金属资料极板的优点,是一种较为理想的双极板资料,也已在燃料电池市场胜利应用。


1 收缩石墨在双极板研讨现状


柔性收缩石墨双极板是一种以可收缩石墨为基材并辅以资料复合改性的双极板,属于复合资料双极板类型中衍生出的一种具有普遍应用潜力的类型,众多学者在该范畴做了相关研讨,其制备道路大致能够分为直接模压和预制板模压两种。


1。1 直接模压收缩石墨


直接模压收缩石墨双极板资料是由收缩石 墨、聚合物固化树脂、辅助导电资料平均充沛混合后模压成型,之后还需停止固化处置。运用收缩石墨直接模压成型与传统的石墨和人造石墨相比,不需求额外的二次石墨化处置,且柔性的收缩石墨具有良好的压制成型性能。但也存在极板强度缺乏和隔气不良等问题,为此需求在压制过程中添加额外的聚合树脂与之混合,加强极板强度和改善极板气密性能。为此存在一个配比问题, 高导电率请求极板资料混合收缩石墨成分多些,而高气密性和高强度需求混合树脂含量多些,这样就构成了收缩石墨双极板资料成分的一对矛盾体。


为处理这个矛盾,很多人运用导电填料来加强双极板的电导率和机械强度,树脂可选择的品种如聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚苯硫醚、乙烯基醋树脂和环氧树脂等;辅助导电填料资料可选择碳纤维、碳纳米管、石墨烯等,制备了性能契合请求的收缩石墨双极板。


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