【摘 要】
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双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件之一,寻找性能优良且成本低廉的双极板材料和加工方法对燃料电池的大规模应用具有重要意义。本文选用膨胀石墨纸为双极板原始材料,利用T90密封剂为堵孔材料,采用真空加压浸渍技术,将密封剂注入膨胀石墨纸内填充中微孔,阻断石墨纸中杂质的渗出,提高膨胀石墨纸的机械强度及其密封性;制备石墨不锈钢复合板,对其开展物理化学表征和性能测试。首先优化了注入密封剂的条件和
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双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件之一,寻找性能优良且成本低廉的双极板材料和加工方法对燃料电池的大规模应用具有重要意义。本文选用膨胀石墨纸为双极板原始材料,利用T90密封剂为堵孔材料,采用真空加压浸渍技术,将密封剂注入膨胀石墨纸内填充中微孔,阻断石墨纸中杂质的渗出,提高膨胀石墨纸的机械强度及其密封性;制备石墨不锈钢复合板,对其开展物理化学表征和性能测试。首先优化了注入密封剂的条件和后续热处理工艺。其中,注入密封剂的最优条件是在真空-0.2Mpa下保持0.5h,增压至0.7Mpa下保持12h,重复注入两次;后处理温度120℃下保温4h固化密封剂形态,再升温至160℃下保温4h保证密封剂充分硬质化,使注密膨胀石墨纸具有良好的机械强度。对注密膨胀石墨纸的性能进行测试,结果显示注密后石墨纸内的中微孔含量趋近于0cm3?g-1,离子渗出率降低74.27%,注密石墨纸的憎水性能保持不变。将不锈钢薄板用酸洗去除钝化膜后,利用导电胶与膨胀石墨纸粘合在一起制备石墨金属复合板,对其进行导电性测试,结果显示1.4Mpa下,接触电阻为9.6m??cm2。在模拟燃料电池工作条件下对其进行电化学测试,工作电压为0.64V时,腐蚀电流为1.605μA?cm-2,满足燃料电池对双极板材料要求。
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