炭纸表面原位生长碳纳米纤维作气体扩散层

作者：谢志勇; 陈国芬; 侯明; 肖宇; 邵志刚

来源：电源技术, 2016, 40(10): 1956-1958+1972.

• 质子交换膜燃料电池
• 气体扩散层
• 碳纳米纤维
• 生长时间

采用化学气相沉积(CVD)法在炭纸上原位生长碳纳米纤维(CNF)成功制备了燃料电池用碳纳米纤维基气体扩散层(CNF/GDL)。通过调变CNF生长时间(从10 min到40 min)获得了一系列结构、形貌不同的碳纳米纤维层。为了研究CNF层结构、形貌对碳纳米纤维基气体扩散层性能的影响,对样品的物理性能(表面形貌、接触角、导电性、透气性)和电池性能进行了表征。物理性能测试结果表明:随着CNF生长时间的延长,气体扩散层的疏水性提升,电子传导能力先提升后下降。单电池测试结果显示:在低、中电流密度区域(i<1 700 m A/cm2),采用CNF生长时间为20 min的气体扩散层制备的电池表现出更优异的电池性能;在高电流密度区域(i>1 700 m A/cm2),采用CNF生长时间为10 min的气体扩散层制备的电池性能更好。

• 单位
  中国科学院大连化学物理研究所; 中南大学; 粉末冶金国家重点实验室