石墨片改性质子交换膜燃料电池用微孔层性能研究

作者：刘志鹏; 高平平^*; 王攀; 谢志勇; 陈爽; 吴安如

来源：炭素技术, 2021, 40(05): 28-33.

DOI：10.14078/j.cnki.1001-3741.2021.05.005

• 疏水性炭纸
• 聚四氟乙烯
• 减薄石墨片
• 耐蚀性

气体扩散层是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)核心部件之一。本文通过减薄石墨片复合改性微孔层提高气体扩散层的抗腐蚀、导电性能,同时揭示改性微孔层微观结构与耐蚀性、导电性间作用机理。当石墨片添加质量分数为10%时,面电阻率为3.5 mΩ·cm,本体电阻为6.4 mΩ·cm2。通过耐久性腐蚀测试前后形貌对比表明,未改性的微孔层腐蚀以深裂纹腐蚀为主,随着石墨片添加量增加,腐蚀裂纹转变为浅表裂纹,抗腐蚀性能提升。当石墨片添加质量分数为5%时,耐腐蚀能力最优,其模拟PEMFCs环境,1.4 V电压下稳定后的腐蚀电流密度为4.32μA·cm-2,自腐蚀电压和电流密度分别为0.2 V、0.0574μA·cm-2。

• 单位
  湖南工程学院; 中南大学