多孔纳米碳纤维作为质子交换膜燃料电池微孔层的性能

作者：毛林昌; 金俊宏; 杨胜林; 李光^*

来源：化工进展, 2020, 39(10): 3995-4001.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0002

• 微孔层
• 多孔纳米碳纤维
• 膜电极
• 纳米材料
• 燃料电池
• 电化学

质子交换膜燃料电池膜电极中的微孔层结构对改善体系的水管理能力,提升膜电极的整体性能发挥重要作用。本文通过静电纺丝和后续热处理的方法制备了多孔纳米碳纤维(PCNF),并以此构建膜电极的微孔层。与炭黑颗粒作为微孔层呈现出紧密堆积结构不同,由PCNF搭建的微孔层结构疏松呈现三维贯通状。膜电极的发电测试表明,以多孔纳米碳纤维作为微孔层(MPL-PCNF)的膜电极其最大功率密度达70.0mW/cm2,远高于炭黑颗粒为微孔层(MPL-CB)的膜电极(58.1mW/cm2),而没有微孔层(Ref)结构的膜电极最大功率密度仅为27.7mW/cm2,显示出PCNF作为微孔层材料的明显优势。

• 单位
  纤维材料改性国家重点实验室; 东华大学