膨胀石墨/酚醛树脂-聚乙烯醇缩丁醛复合双极板的制备与性能

作者：欧阳涛; 尹绍峰; 谢志勇^*; 高平平; 陶韬; 黄启忠

来源：复合材料学报, 2018, 35(11): 2950-2957.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20180316.002

• 聚乙烯醇缩丁醛
• 酚醛树脂
• 复合双极板
• 平面电导率
• 面比电阻
• 抗弯强度

采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)对酚醛树脂(PF)进行改性,并以膨胀石墨为第一导电填料,用模压成型法制备了新型质子交换膜燃料电池用膨胀石墨/PF-PVB复合材料双极板。研究了PVB与PF质量比、改性树脂含量及炭黑的添加对膨胀石墨/PF-PVB复合材料双极板电导率、抗弯强度等性能的影响。结果表明,当改性树脂质量分数固定为30wt%时,膨胀石墨/PF-PVB复合材料双极板在PVB∶PF=0.5时表现出最佳的电导率及抗弯强度,分别为192.3S/cm、47.25MPa,与不添加PVB的膨胀石墨/PF复合材料双极板相比,平面内电导率和抗弯强度分别提高了12.3%、14.2%。在PVB含量固定的条件下(PVB∶PF=0.5),当改性树脂的质量分数由25wt%增加至45wt%时,膨胀石墨/PF-PVB复合材料双极板的电导率下降,而抗弯强度增加。进一步添加炭黑提高膨胀石墨/PF-PVB复合材料双极板的导电性能,当改性树脂质量分数固定为45wt%时,炭黑添加量为4wt%的试样表现出最佳的平面电导率和面比电阻,分别为137S/cm、14.4mΩ·cm2。

• 单位
  中南大学; 湖南工业大学; 粉末冶金国家重点实验室