梯度孔径结构微孔层对质子交换膜燃料电池性能影响

作者：李祯; 胡海霞; 谢志勇; 唐彩云; 刘志鹏; 吴港胜; 梁伊丽

来源：炭素技术, 2022, 41(05): 47-75.

DOI：10.14078/j.cnki.1001-3741.2022.05.008

• 质子交换膜燃料电池
• 梯度孔径
• 微孔层
• 水管理

气体扩散层(GDL)是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)核心部件之一，微孔层(MPL)对PEMFCs水管理和性能具有重要作用。利用导电炭黑、MWCNTs和石墨片孔径分布的差异分层涂覆热处理制备梯度孔径结构微孔层，研究了其对PEMFCs水管理的影响。3层设计的渐变梯度孔径结构微孔层G4，在微孔层载量为1.6 mg/cm2，电流密度为5.5 A/cm2下仍未出现明显传质极化，并在电流为17.00 A时其功率密度最大为1 855 mW/cm2，比商业AvCarb GDS3260提升了21%。且在900 s内0.45 V恒定电压下，其电池输出性能稳定性极佳，水淹次数仅为4次。

• 单位
  贵州师范大学; 中南大学; 湖南科技大学