复合石墨双极板材料及性能的研究进展EICSCD

质子交换膜燃料电池(PEMFC)中的双极板起到传递电子、分配气体、电池内水管理、支撑膜电极组件等作用,也是保证燃料电池堆低成本的关键部件。本文对双极板材料(金属、石墨和复合材料)、作用、优势及挑战进行了分析,其中复合石墨双极板以其长寿命和耐腐蚀的特质,具备与其他双极板竞争的优势,近年来受到高度关注;对石墨形成导电网络的相关因素(涉及填料尺寸、形态,辅助填料桥接石墨颗粒)、聚合物的成分与固化条件以及成型工艺条件对性能的影响规律进行了讨论。未来,开发具有优异综合性能的复合石墨双极板,掌握并优化聚合物结构及反应路径对其性能的平衡作用,使现有配方及成型方法适应大规模生产,将大大增强质子交换膜燃料电池在更多领域的大规模应用。     

树脂/石墨PEMFC双极板的制备工艺与性能研究综述

介绍了质子交换膜燃料电池双极板的功能及性能要求,综述了树脂/石墨双极板复合材料的性能研究进展及双极板的主要成型方法——注射成型与模压成型,并对这两种成型方法进行了比较。指出在双极板成型中,模压成型既可兼顾成分和性能又可保证成型工艺的要求,可以考虑将模压成型作为双极板批量化生产的主要成型方法。     

PEMFC聚合物/填料复合材料双极板的研究进展

质子交换膜燃料电池具有高效环保、经济安全、比能量和比功率高、启动快、寿命长等优点,受到各国政府和大公司的广泛关注。双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的关键部件之一,直接影响到电池组的性能和成本,降低双极板的成本已经成为PEMFC产业化的关键因素之一。综述了聚合物/填料复合材料双极板的研究进展,介绍了聚合物/石墨,聚合物/中间相碳微球(MCMB),聚合物/其它填料等聚合物/填料复合材料双极板原料及制备方法,并提出了燃料电池双极板的发展趋势。目前,聚合物/填料双极板的研究重点是选用合适的高分子聚合物和导电填料,改善复合时聚合物和填料的加工性能,在导电填料尽可能少的情况下,保证双极板的高导电性和力学强度等。     

纳米复合双极板在质子交换膜燃料电池环境中的老化分析

介绍了质子交换膜燃料电池双极板的制备与性能研究。本实验以环状双硫醚和可膨胀石墨为原料,通过原位开环聚合制备了两组不同的复合双极板,并对其电导率、弯曲强度、质量和表面形态等物理性质的老化情况进行了分析。结果表明,这些双极板在质子交换膜燃料电池的模拟工作环境中具有良好的耐老化性能。     

质子交换膜燃料电池双极板材料的研究进展

双极板是质子交换膜燃料电池的关键部件之一,在燃料电池中主要起分隔氧化剂与还原荆、使生成的水顺利排出、分隔电池堆中的每个电池和收集输送电流的作用.质子交换膜燃料电池双极板的成本与性能对推进燃料电池的产业化进程有很大影响.双极板材料主要有石墨材料、金属或合金材料以及各种复合材料,针对这些双极板材料的优缺点进行了比较.     

质子交换膜燃料电池双极板材料的研究

双极板是质子交换膜燃料电池的关键部件之一,具有隔离反应介质、收集电流、提供气体通道的作用.寻找性能低且成本优良的双极板材料已成为质子交换膜燃料电池产业化技术研究中的重要课题.综述了各种双极板材料的优缺点,提出了双极板材料的发展方向.     

燃料电池无机-有机复合质子交换膜的研究进展

燃料电池(Fuel Cell)是21世纪最有前途和发展潜力的清洁能源技术之一,质子交换膜(PEM)作为燃料电池的核心部件,对燃料电池的性能起到重要作用。鉴于全氟磺酸质子交换膜在高温低湿工作环境下所存在的缺点,制备低成本、高性能的无机-有机复合质子交换膜是一种有效的解决办法。以制备无机-有机复合质子交换膜的主要无机填料为分类依据,介绍了近年来国内外无机-有机复合质子交换膜的研究现状,综述了各类无机填料与复合质子交换膜的性能之间的关系,展望了无机-有机复合质子交换膜的未来研究方向。     

石墨/聚合物复合材料双极板的研究进展

评述了采用石墨/聚合物复合材料制备质子交换膜燃料电池双极板的研究进展,主要分析了原材料、制作工艺对复合材料电导率、力学强度等性能的影响,并介绍了赋予此类双极板内增湿功能的研究概况,预示了燃料电池用双极板的发展方向.     

质子交换膜燃料电池金属双极板表面碳基防护镀层研究进展

质子交换膜燃料电池作为第五代燃料电池,因具有工作温度低、启动速度快、功率密度高等优点而引起了人们的广泛关注。双极板在质子交换膜燃料电池中扮演着重要角色。石墨因具有良好的化学稳定性和导电性,一度被广泛用于制备双极板。但石墨双极板存在制造成本高和材质脆等不足,近年来逐步被金属双极板所代替。与石墨双极板相比,金属双极板虽然具有良好的力学性能、易加工性和低渗透性等优点,但其易在酸性工作环境中发生腐蚀,且产生的腐蚀产物会毒化催化剂,使燃料电池的性能变差。通过在金属双极板表面制备防护镀层,可显著提高金属双极板的耐蚀性和导电性,进而延长燃料电池的使用寿命。其中,碳基防护镀层具有较理想的耐蚀性和可调控的导电性,且成本较低,有望规模化应用于金属双极板表面。本文介绍了近年来金属双极板用石墨、导电聚合物、石墨烯、非晶碳等碳基防护镀层的研究进展。     

柔性石墨双极板透气性的研究

由于柔性石墨材料具有耐腐蚀特性 ,与电极、电解质不发生作用 ,并具有重量轻、厚度小、导电、导热性能好的优点 ,是制造质子交换膜燃料电池双极板理想的材料。由于燃料电池双极板还要求严格的阻气性能 ,本文通过对柔性石墨制造双极板的研究 ,提出了相对透气系数的概念以表征柔性石墨材料的阻气性能。并利用自行组装的测试设备研究了柔性石墨板密度、厚度以及空气压力差对相对透气系数的影响。研究结果证明柔性石墨材料具有很小的相对透气系数 ,并且阻气性能稳定。     

质子交换膜燃料电池双极板研究进展

双极板是质子交换膜燃料电池的关键部件之一,在燃料电池中主要起分隔氧化剂与还原剂,使生成的水顺利排出,分隔电池堆中的每个电池和收集输送电流的作用.质子交换膜燃料电池双极板的成本与性能对推进燃料电池的产业化进程有很大影响.双极板材料主要有无孔石墨材料、金属或合金材料以及各种复合材料,针对这些双极板材料的优缺点进行了比较.流场设计目前采用较多的是蛇形流场,其它的还有网格状流场、叉指形和肺形等.     

质子交换膜燃料电池双极板材料研究进展

质子交换膜燃料电池具有高效环保、使用寿命长、操作温度低等特点,发展前景广阔。双极板作为质子交换膜燃料电池的核心部件,对其总体性能、使用寿命影响巨大,因此制备高效率、低成本的双极板对推进其商业化应用具有重要意义。综述了质子交换膜燃料电池双极板材料及其表面改性的研究进展,并展望了这些材料的未来发展趋势。     

质子交换膜燃料电池及其双极板的研究

为了降低质子交换膜燃料电池双极板的成本,提高质子交换膜燃料电池的性能,综述了质子交换膜燃料电池的基本结构、工作原理、主要优点及应用领域,分析了质子交换膜燃料电池双极板的特点及功能,介绍了制备质子交换膜燃料电池双极板的新材料及新工艺:中间相碳微球材料,凝胶注模成型工艺和中间相碳微球素坯的掺杂催化石墨化烧结工艺.提出了应用质子交换膜燃料电池及其双极板的新材料新工艺来降低其生产成本,为质子交换膜燃料电池及其双极板的研发指出了方向.     

质子交换膜燃料电池双极板材料研究进展

双极板是质子交换膜燃料电池的关键部件，具有多种功能，如传导电流、配反应气与空气、协调电池内部的水、热管理。此外双极板不论是在体积、重量还是费用上都占整个燃料电池很大比重。寻找合适双极板材料方面的研究颇多，主要有石墨、金属及复合材料等。详尽论述了各种已被应用或正处于研究之中的双极板材料，并考察了它们的相关物理化学性能。     

石墨/ 高铝水泥模压复合材料双极板的特性

采用高铝水泥作为粘结剂, 石墨作为导电填料, 通过室温模压的方法制备了导电复合材料, 拟用于制作质子交换膜燃料电池的双极板。对石墨/ 高铝水泥复合材料双极板的电性能和力学性能的影响因数进行了分析和评价, 并测量了该复合材料双极板的含水量、凝胶毛细孔尺寸分布和氢气渗透性。实验结果表明: 含有60 wt %石墨的石墨/ 高铝水泥模压复合材料双极板的电导率和力学强度基本上可以同时满足质子交换膜燃料电池的使用要求; 并且该复合材料双极板含有凝胶毛细孔, 约具有7 wt %的含水量, 具有自增湿功能; 此外, 氢气渗透率也较低。      

质子交换膜燃料电池用金属双极板表面改性的研究进展

双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的重要组成部分,起收集传导电流、分隔氧化剂和燃料以及支撑电池堆等作用,占整个电池质量和成本的很大比重。目前PEMFC双极板材料主要有石墨、金属及相关复合材料。与其他双极板相比,金属双极板因具有导电导热性好、机械强度高、易加工和成本低等优点而受到重视,但其面临腐蚀及表面层钝化影响电池性能等问题。为此,国内外研究者对金属双极板的表面改性开展了广泛的研究,并取得了很大进展。     

聚合物质子传导电解质膜的研究进展

聚合物质子传导电解质膜(或称质子交换膜)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的电解质和隔膜,其性能在很大程度上决定了PEMFC的性能.本文对目前已商业化的全氟磺酸膜和部分氟化膜以及目前正在大力开发的非氟化质子交换膜的状况及研究进展进行了介绍,并讨论了这些质子交换膜的结构、制备、性能以及它们在燃料电池中的应用.     

燃料电池质子交换膜的研究现状

目前燃料电池质子交换膜的研究正引起人们越来越多的关注,质子交换膜是质子交换膜燃料电池的核心组件.较详细地介绍了全氟化质子交换膜,部分氟化质子交换膜,有机/无机纳米复合质子交换膜,新型无氟化质子交换膜的性能及最新研究状况,最后对其发展前景进行了探讨.     

质子交换膜在燃料电池中的应用

质子交换膜（ＰＥＭ）燃料电池以质子交换膜为电解质，燃料电池的性能强烈地依赖于质子交换膜的特性。本文综述ＰＥＭ电池对质子交换膜的技术要求及该膜的检测和在燃料电池中的应用情况。     

非晶合金双极板在PEMFC环境下的耐腐蚀行为

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种清洁、高效的新型能源。双极板是燃料电池的关键部件之一,占据了燃料电池的主要成本和体积。在多种类型的双极板材料中,金属双极板因导电性能优异、机械强度高等优势成为传统石墨双极板的潜力替代材料,得到了广泛关注和研究。双极板的工作环境呈酸性,工作温度较高,提高金属双极板在PEMFC环境下的耐腐蚀能力仍是一个亟待解决的问题。低成本、高腐蚀耐性的非晶合金材料是近年来备受关注的双极板材料之一,对已报道的非晶材料在PEMFC环境下的耐腐蚀性研究做了全面的总结。