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摘要
碳纸作为一种最常用的质子交换膜燃料电池气体扩散层的基底材料,其良好的性能是保证电池稳定运行的前提。为改善碳纸的结构与性能,使其更好地满足燃料电池的性能要求,本研究通过在炭化阶段压制不同数量的石墨板来调控施加的压力,分析不同压力下碳纸微观结构的演变规律及其作用机制,同时研究施加压力对碳纸的平面电阻率、孔径分布、表面粗糙度及力学性能的影响。结果表明:施加压力有利于抑制树脂炭的开裂,减少裂纹的产生,并可在一定程度上提高碳纸的石墨化程度。此外,随着施加压力的增加,碳纸的表面粗糙度逐渐降低,平均孔径和最大孔径逐渐减小。当施加压力为3600 Pa时,与未施加压力相比,碳纸的平面电阻率从17.15 mΩ·cm下降到12.79 mΩ·cm,同时拉伸强度和弯曲强度分别提高150%和82.9%。
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