质子交换膜燃料电池复合材料双极板的研究

以改性酚醛树脂、天然鳞片石墨、炭黑等为主要原料,采用模压热固化二步法制备质子交换膜燃料电池用石墨/酚醛树脂复合材料双极板.系统考察了树脂含量、石墨粒度、炭黑含量、溶剂比以及成型压力等因素对复合材料双极板性能的影响.结果表明:当树脂含量为15%,石墨粒度为-200目,炭黑含量为4%,溶剂比为1.0,成型压力为200 MPa时制得的复合材料双极板的抗折强度＞38 MPa,电导率＞126 S/cm,密度＞1.85 g/cm3.     

PF/MCMB/石墨/CF复合材料燃料电池双极板的研制

针对目前机加工燃料电池石墨双极板、金属双极板的不足,研究了采用酚醛树脂(PF)、中间相碳微球(MCMB)、石墨和碳纤维(CF)为原料通过模压成型、渗碳烧结工艺制备复合材料双极板。结果表明,所研制的复合材料双极板具有更佳的综合性能,其制造成本低、效率高,碳元素含量达95%,压缩强度大于100MPa,弯曲强度大于30MPa,体积电阻率小于50×10-6Ω·m,所组装的单电池能满足燃料电池苛刻工作条件和性能上的要求。     

制备质子交换膜燃料电池碳／碳复合材料双极板的方法

一种制备质子交换膜燃料电池碳／碳复合材料双极板的方法，属于燃料电池领域。本发明采用中问相碳颗粒为原材料，以碳纤维为增强材料，通过凝胶注模成型工艺一次成型质子交换膜燃料电池双极板，首先，配制凝胶注模用单体溶液，之后将中间相碳颗粒和碳纤维按比例加入到单体溶液中，搅拌均匀得到稳定的浆料，然后将浆料浇注到带有反向气体流道的金属模具中，保温至单体与交联剂完全反应，得到双极板素坯，之后将素坯烘干，烧结后，采用热固性树脂进行封孔，最后将固化后的树脂在高温下炭化，即得到碳／碳复合材料双极板。     

木质素基燃料电池双极板的制备及性能研究

为了充分利用木质素,扩大其在复合材料的应用范围,采用木质素、苯酚和甲醛合成了木质素基酚醛树脂。以天然石墨和碳纤维做导电填料,采用模压工艺制备燃料电池用双极板材料。对复合材料的密度、弯曲性能、动态力学性能和电导率进行表征分析。结果表明,当天然石墨逐步被碳纤维取代后,木质素基复合材料的密度随着碳纤维含量的增加而逐渐下降;弯曲强度则一直增加,但是弯曲模量在碳纤维达到30%时达到最大值,之后开始下降。动态力学性能实验表明,材料的储能模量和玻璃化转变温度随着碳纤含量增加而增加,并在30%碳纤维时达到最高值。复合材料的电导率随着碳纤维含量增加而增加,最大达到500 S/cm,之后复合材料的电导率开始下降。研究结果证明,含有30%碳纤维和30%天然石墨的木质素基复合材料具有较好的综合性能:密度为1.16 g/cm~3,弯曲强度和弯曲模量分别为52.7 MPa和10.7 GPa,电导率500 S/cm。     

燃料电池双极板的3D打印加工方法

质子交换膜燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置,双极板作为燃料电池的关键部件,3D打印技术可以适应双极板加工的需要。设计了一种具有并联传动机构的3D打印系统,采用聚乳酸(PLA)塑料作为加工材料,通过对3D打印系统控制参数的设置和优化,保证了加工零件的精度,完成了具有平行流道和蛇形流道的双极板的制造。燃料电池的组装实验证明,采用3D打印加工的燃料电池具有与传统加工方法获得的燃料电池相似的良好的工作性能。     

表面改性金属双极板在直接甲醇燃料电池中的应用

石墨双极板由于制作成本高、易碎等不利因素严重制约直接甲醇燃料电池（DMFC）的发展。表面改性后的金属材料由于具备接触电阻低,加工强度高等优点而受到广泛关注。但是,迄今为止,国内少见改性金属双极板在DMFC中的研究报道。本文分别对金属及其氧化物、导电高分子、碳膜及金属碳化物、金属氮化物作为金属材料表面改性膜层进行了详述。基于改性金属双极板在模拟DMFC运行环境中的腐蚀原理,重点分析了表面改性前后金属双极板的抗腐蚀性能、接触电阻、表面涂层的成分及形态等关键参数,分析比较了改性涂层金属双极板对燃料电池运行中的电化学行为和寿命的影响。展望了表面改性金属双极板在DMFC中应用的研究趋势,为实现DMFC便携式发展奠定了良好的基础。     

金属基复合材料的发展与研究现状

本文对金属基复合材料的分类、制造方法进行了综述,阐述了国内外研究现状,提出了在重金属基复合材料的研究中存在的问题,探讨了重金属基复合材料的研究方向.     

质子交换膜燃料电池表面炭涂层改性复合双极板的电化学性能研究

以聚酰胺酸PAA为涂层的炭前驱体,通过热压成型和浸渍工艺制备了耐腐蚀的表面炭涂层改性复合双极板.该涂层表面平整,质地密实,能有效降低材料的孔隙率,1 000℃处理的样品在模拟PEMFC工作环境中表现出相当低的腐蚀电流密度(Jour=0.07 μA/cm2),同时,恒电位极化测试表明,在阴极(0.6 V)和阳极(-0.1...     

燃料电池的研究与发展

分析了我国能源结构及发展现状,介绍了新型能源——燃料电池的工作原理、分类及特点。详细分析和论述了国内外燃料电池的研发现状和应用及发展前景,对燃料电池研究领域存在的问题进行了探讨。     

燃料电池的研究与发展

分析了我国能源结构及发展现状,介绍了新型能源——燃料电池的工作原理、分类及特点.详细分析和论述了国内外燃料电池的研发现状和应用及发展前景,对燃料电池研究领域存在的问题进行了探讨.     

燃料电池的研究与发展

分析了我国能源结构及发展现状,介绍了新型能源——燃料电池的工作原理、分类及特点。详细分析和论述了国内外燃料电池的研发现状和应用及发展前景,对燃料电池研究领域存在的问题进行了探讨。     

燃料电池发电技术现状与发展动向

一,燃料电池发电的意义燃料电池是将天然气、甲醇或煤气等燃料经过重整得到的氢气与空气中的氧气,经电化学方法使其反应而直接产生电能的系统。历来的发电方式是燃烧石油或煤等,以实现热能—动能—电能的能量转换,由于发电效率受到卡诺循环热效率的限制,因此要提高到40％以上是困难的。与之相比的燃料电池,其化学能不受卡诺循环的限制,直接即可转变成电能,故理论效率可以达到80％以上,实际的发电效率也能提高到40～60％,如再加上废热回收,其综合热效率可望达到80％。     

微流体燃料电池发展现状

微流体燃料电池基于流体的微流动特性,燃料和氧化剂流体在层流流动作用下可自然分层而无需使用质子膜,极大地降低成本并提高电池设计的灵活性,具有体积小、重量轻及容量大的优点,是燃料电池的最新发展方向之一。目前,国外关于微流体燃料电池的研究已取得阶段性进展,而国内相关报道相对较少。本文详细介绍了微流体燃料电池的组成如燃料、氧化剂、电解质及电池性能受限因素,重点综述了flow-over型电极、flow-through型电极、空气吸入式电极微流体燃料电池的发展现状;指出空气吸入式微流体燃料电池发展空间较大,并可通过改善阳极反应动力学并优化燃料和氧化剂的类型、浓度及流速,实现燃料利用率和电池性能的同步提高,具有较大应用前景;提出了开发高效、廉价电极催化剂以及改进微通道制备技术、催化层涂覆技术是未来微流体燃料电池的研究方向。     

金属双极板在模拟直接甲醇碱性燃料电池环境中的电化学行为

直接甲醇碱性燃料电池(DMAFC)由于采用了碱性电解质膜,许多在酸性介质中无法使用的非铂金属成为可选的催化剂已经引起了大家的普遍关注。双极板,特别是金属双极板作为DMAFC中一个关键材料对电池的输出性能起着重要的作用,其腐蚀性的大小决定了燃料电池的使用寿命长短。迄今为止,金属双极板在DMAFC中的研究国内外少见报道。本文对比研究了不锈钢316L和石墨作为双极板在模拟DMAFC中的电化学性能。动电位和电化学阻抗谱分析结果表明:不锈钢316L腐蚀电流低于石墨,其极化电阻明显高于石墨,恒电位实验结果与Tafel曲线分析结果一致,验证了动电位和电化学阻抗谱的实验结果。说明在碱性环境中,金属双极板与电解质溶液之间的反应活性比石墨双极板低,为拓宽不锈钢316L在DMAFC的应用奠定了理论基础。     

PEMFC金属双极板

目前 ,金属双极板正以其特有的优点得到了许多 PEMFC研究者的重视。介绍了一些 PEMFC金属双极板的材料组成和加工方法以及目前金属双极板的研究情况和发展趋势 (涂层技术 ) ,并提出了制约其发展的主要因素。     

聚苯胺基涂层在质子交换膜燃料电池金属双极板上的应用进展

聚苯胺具有独特的导电性和电化学性能,近年来随着燃料电池的发展成为双极板防护的重要材料。然而,聚苯胺涂层在质子交换膜燃料电池高温强酸的工作环境中长期耐蚀性仍无法满足要求,限制了该材料的规模应用。本文综述了聚苯胺基涂层在质子交换膜燃料电池双极板上应用的最新研究进展,包括通过掺杂和共聚改性的聚苯胺涂层、引入高分子材料和纳米材料制备的聚苯胺基复合涂层;分析了各类典型涂层的电化学测试性能结果,总结了聚苯胺基复合涂层的耐蚀机理。最后总结了聚苯胺基涂层研究中目前存在的问题,并对研究方向进行了展望,指出统一测试标准对材料性能评价和商业应用具有重要意义,且今后应重点加强纳米材料复合涂层的研究,并基于原位观测和表征技术对涂层机理进行深入解析。     

质子交换膜燃料电池的发展现状

简要叙述了质子交换膜燃料电池的发展历史,介绍了高效、新型电催化剂、新型质子交换膜、新型双极板与流场的研究、应用、开发等关键技术,并对质子交换膜燃料电池的发展前景进行了展望。     

直升机复合材料应用现状与发展

介绍了直升机复合材料的发展历程,论述了直升机复合材料的应用特点及现状,总结了国产直升机复合材料应用中存在的问题,展望了直升机复合材料未来的发展趋势。综述研究表明,复合材料已在直升机旋翼系统及机体结构成熟应用,推动了直升机技术的进步;未来直升机复合材料将朝着高性能化、结构-功能一体化、设计-制造一体化和智能化及低成本化的方向协调发展。     

聚合物纳米复合材料的发展现状研究

聚合物纳米复合材料是合成树脂及塑料工业发展的前沿技术之一,将对21世纪合成树脂及塑料工业产生重大影响。纳米复合材料是指分散相尺度至少一维小于100nm数量级的复合材料,近年来已在许多科学领域引起广泛重视,成为材料科学研究的热点。     

磁性高分子复合材料的现状与发展

磁性高分子的发展证明了高分子材料具有无机物的3项专用特性，即金属导电性，超导性和强磁性。磁性高分子 出现是高分子材料领域的一个重大突破，在理论上为人们认识磁性理论，从而由分子设计，化学合成入手，展开了一系列研究发展，并取得了一定的研究成果。