PEMFC聚合物膨胀石墨双极板材料研究
PEMFC——燃料电池课件资料
由图可知，构成 PEMFC 的关键材料与部件 为电催化剂、电极 ( 阴极与阳极 ) 、质子交换 膜和双极板。
PEMFC 中的电极反应类同于其他酸性电解质燃料电 池。阳极催化层中的氢气在催化剂作用下发生电极反 应: 阳极反应： H 2 2H 2e 该电极反应产生的电子经外电路到达阴极，氢离子则 经质子交换膜到达阴极。氧气与氢离子及电子在阴极 发生反应生成水。生成的水不稀释电解质，而是通过 电极随反应尾气排出。
（三）双极板 PEMFC电池组一般按压滤机方式组装。由图可知，双 极板必须满足下述功能要求。
①实现单池之间的电的联结，因此，它必须由导电良 好的材料构成。
②将燃料(如氢)和氧化剂(如氧)通过由双极板、密封件 等构成的共用孔道，经各个单池的进气管导入各个单 池，并由流场均匀分配到电极各处。 ③因为双极板两侧的流场分别是氧化剂与燃料通道， 所以双极板必须是无孔的；由几种材料构成的复合双 极扳，至少其中之一是无孔的，实现氧化剂与燃料的 分隔。
其后，尽管通用电器公司曾采用杜邦公司的全氟磺酸 膜，延长了电池寿命，解决了电池生成水被污染的问 题，并用小电池在生物实验卫星上进行了搭载实验。 但在美国航天飞机用电源的竞争中未能中标，让位于 石棉膜型碱性氢氧燃料电池 (AFC)，造成PEMFC的研 究长时间内处于低谷。
1983年，加拿大国防部资助了巴拉德动力公司进行 PEMFC 的研究。在加拿大、美国等国科学家的共 同努力下，FEMFC取得了突破性进展。 采用薄的 (50酸膜，使电池性能提高数倍。 接着又采用铂炭催化剂代替纯铂黑，在电极催化层 中加入全氟磺酸树脂，实现了电极的立体化．并将 阴极、阳极与膜热压到一起，组成电极 - 膜 - 电极 “ 三 合 一 ” 组 件 (membrane-electrode-assembly ， MEA)。
适合规模化生产的PEMFC双极板材料
适合规模化生产的PEMFC双极板材料摘要：由于传统化石能源紧缺和全球气候变暖等问题，寻找新型清洁能源成为研究热点之一。
质子交换膜燃料电池因其反应气体储量充分且可再生，反应高效、无污染等优点，成为公认的清洁能源之一，从而引起社会广泛关注。
双极板是质子交换膜燃料电池核心部件之一，占据了电池组很大一部分的质量和成本，且承担着均匀分配反应气体、传导电流、串联各单电池等功能。
为了寻找双极板经济高效的制备方法，对双极板的材料及其制备工艺进行了对比和分析。
Abstract：Due to the shortage of traditional energy resources and the impact of global warming and other issues，new clean energy has become one of the research hotspots. Proton exchange membrane fuel cells have become one of the recognized clean energy sources because of their abundant and reproducible reaction gas reserves, high reaction efficiency, and no pollution, which hasaroused widespread concern.Thebipolarplate，whichisoneofthecorecomponentsofaprotonexchangemembranefuelcell，occupiesalargepartofthe qualityandcostofthewholebatterypackandhasthefunctionsofuniformlydistributingthere actantgas，conductingcurrent，andconcatenatingmonocells，etc.In order to find a cost-effective preparation method of bipolarplate, wecompared and analyzed thebipolar plate material and its preparation process.0 引言燃料电池发电原理是将氢气和氧气的化学能经电化学反应方式产生电能，氢气在阳极解离为H+，通过质子交换膜后，在阴极与氧气反应生成水，电子从阳极通过外电路到达阴极，在外电路上形成电流回路。
新能源材料模拟题
03．生物质能是仅次于煤炭、石油居于世界能源消费总量第三位的能源(X )
04．地热能是来自地壳之下的高温能源。(√ )
05．风能是太阳能的一种转化形式( √)
06．纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料。( X)
07．水煤浆就是煤和水的混合物。( X)
A．水力发电，符合“低碳经济”理念B．风力发电时，不会对大气造成污染
C．太阳能发电时，太阳能直接转化为化学能D．煤和石油都是化石燃料
9.关于核能的下列说法中，不正确的是( D)
A.核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B.如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内会放出巨大的能量，并发生猛烈的爆炸
三、简答题（15分）
来到新余你对新余的新能源公司认识多少？请列举至少5个
四、论述题（本题15分）
材料一、传统能源的利用对环境产生极大的污染，可人们仍然大量使用；
新能源相对更清洁，却不能普遍使用。
作为新能源专业的一名学生，您有何观点想法？
资料二
一.单项选择题（20分，每题2分。请将正确答案的序号填入题中的括号内。）
01．新能源包括( ABCDE)
A太阳能B生物质能C核能D氢能E海洋能
02．生物质能的优点有( ABC)
A燃烧容易B污染少C灰分低D热值高E热效率高
03．属于现代生物质的是( ABCE)
A工业性木质废弃物B工业性甘蔗渣C城市废物D动物的粪便E生物燃料
04．中国洁净煤技术计划框架涉及的领域有( ABCE)
资料三
一、名词解释
1、二次电池：又称充电电池或蓄电池，在放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复使用的电池。
车用PEMFC
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6. 加压燃料电池系统 传统燃料电池系统通过提高压力的方法来增加它的功率密度， 此时系统中要有一个压缩机 空气中氮含量约占80%，在对空气进行压缩时，大部分压缩功率， 被用来压缩不起作用的氮上，氧利用率（OUR）取得越大，压缩 机消耗功率越大，燃料电池输出的净功率减小，效率降低
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用于氢再循环的射流泵结构
铂微粒固定在相对较大的炭粉 粒子上,催化剂一般为铂，目 前，用量为0.2mg/cm2,
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4 .双极板 实现燃料电池内部连接的一个方法，是采用双极板， 同一块双极板的两个侧面，分别与相邻燃料电池的阴 极和阳极接触，同时双极板还起到把氢送到阳极，和 把氧或空气送到阴极的作用
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5. 质子交换膜燃料电池的水管理问题 质子交换膜中的电解质必须含有足够的水，才能 保证有良好的离子传导性，但水也不能太多，否 则它会涌入并堵塞电极或气体扩散层中的孔通道 燃料电池里的水来自：一是氢氧反应产生的水，另一 是对反应气体加湿将水带进来，下图为几种加湿方法
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1. 单元燃料电池基本结构 单元燃料电池由三种基 本元件： 一个质子交换膜（两侧 载有催化剂铂） 两个电极（兼气体扩散 层）、 两个流场板（双极板） 组成。
这种燃料电池叫质子交换膜燃料电池
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在燃料电池里，阳极和阴极被电解质膜隔开，电解质膜内载有固态酸电解质，电 解质内具有自由氢离子H＋，（见图1－ ）。在PEM燃料电池里，该固态酸电解质 被水饱和，其中含有游离H＋，因此能完成氢离子从阳极转移至阴极的任务，但电子 是不能穿越电解质膜的。氢离子H＋ 也叫质子，因而有聚合物质子交换膜（PEM） 这个名称。从前图可以看到，氢燃料流入靠阳极侧的双极板流道内，氧则流入靠阴 极侧的流场板（双极板）流道内。 下面，我们来说明氢和氧反应如何产生电流？电子从那里来？ 在阳极，氢分子首先会与电极表面的催化剂铂接触，氢分子被分裂并键合在铂表 面，形成弱的H－Pt键。氢分子分裂后，氧化反应就发生，每一个氢原子释放其电 子，此电子沿外电路运动，到达阴极（这种电子的流动，既所谓的电流）。而剩下 的氢质子黏附在膜表面的水分子上，形成水合氢离子hydronium ion（H3O＋）。这 些水合氢离子离开铂催化剂，穿越膜材料到达阴极，铂催化剂又获得自由，可以接 待下一拨氢分子。 在阴极，进入燃料电池的氧分子也是首先与电极表面的催化剂铂接触，氧分子分 被分裂并键合在铂表面，形成弱的O－Pt键，使得还原反应能够发生。然后每一个 氧原子离开铂催化剂，与来自外电路的两个电子和从膜穿过来的两个质子化合成一 个水分子。至此氧化还原反应就被完成。阴极上的催化剂再一次获得自由，等待下 一拨氧分子的到来。 氢和氧在燃料电池里，同时发生两个“半反应”，一个是在阳极发生的氧化反应 （失去电子），另一个是在阴极发生的还原反应（得到电子），这两个反应构成了 一个总的氧化－还原反应（氧化还原作用），反应生成物为水。
PEM燃料电池双极板流道结构及设计要点之综述-燃料电池论文
PEM燃料电池双极板流道结构及设计要点之综述摘要: 质子交换膜燃料电池(PEMFC)以其高效率、高比能量、低污染等优点被认为是一种适合人类发展和环境要求的理想电源。
双极板(流场板)是质子交换膜燃料电池的重要部件, 其质量占电池堆60%以上。
流场板上的流道设计对电池性能、运行效率和制造成本有很大影响。
系统地综述了现有的流道设计, 剖析了流道的功能及其对电池性能的影响, 并在此基础上讨论了流道设计的设计要点。
关键词: 质子交换膜燃料电池；双极板；流道设计质子交换膜燃料电池(PEMFC)以其高效率、高比能量、低污染等优点被认为是一种适合人类发展和环境要求的理想电源【1】。
双极板是 PEMFC 的重要部件, 其两面都有加工出的流道,起着分布反应气、收集电流、机械支撑、水热管理以及分隔阴阳两极反应气的重要作用。
实际上, 燃料电池堆的设计很大程度上就是双极板的设计。
据文献报道,适当的流道设计能够使电池性能提高50%左右。
流道结构决定反应气与生成物在流道内的流动状态,设计合理的流道可以使电极各处均能获得充足的反应气并及时排出生成的水, 从而保证燃料电池具有较好的性能和稳定性。
流场的设计要满足以下几个方面的条件:(1)流场设计的基本原则是保证在一定的反应剂供应量情况下，电极各处均能获得充足的反应剂。
特别是对十大面积的电极尤为重要，电极工作面积放大过程中流场设计不合理往往是造成电池性能下降的主要原因之一。
(2)依据电极与双极板材料的导电特性，流场沟槽的面积应有一个最优值。
沟槽面积和电极总面积之比一般称为双极板的开孔率，其值应在40%～75%之间。
开孔率太高会造成电极与双极板之间的接触电阻过大，增加电池的欧姆极化损失。
(3)由流场结构所决定的反应剂在流场内的流动状态，应有利于反应剂经电极扩散层向催化层反应点的传递，并能促进反应产物的顺利排出。
(4)在一定的流量下，反应剂通过流场的压力降要适中，一般为千帕的数量级。
压力降太大会造成过高的动力损失，压力降太小则不利于反应剂在并联的多个单节电池间的分配。
质子交换膜燃料电池双极板材料及制备综述
2021年第5期刘颖1,2赵洪辉1,2盛夏1,2潘兴龙1,2（1.中国第一汽车股份有限公司研发总院，长春130013；2.汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室，长春130013）【摘要】质子交换膜燃料电池（PEMFC ）的发展显示出了它成为清洁、高效和可靠电源的潜力。
双极板（BP ）作为PEM⁃FC 的关键部件之一，具有提供电气连接、输送反应气体、消散反应热、去除副产物的作用，但也是制约PEMFC 成本的主要因素之一。
根据双极板材料的不同可以分为金属双极板、石墨双极板和复合材料双极板，本文综述了双极板材料(金属、无孔石墨和复合材料)及其制备工艺。
其中，金属双极板因其优异的机械和物理性能，与无孔石墨及复合材料相比具有较强的成本优势，在乘用车应用中备受关注，但其制造工艺和耐腐蚀性是金属双极板的主要关注点。
未来，开发出优良的耐蚀性和导电性涂层或新型的双极板金属材料将极大地促进PEMFC 在乘用车领域的应用。
主题词：质子交换膜燃料电池双极板石墨金属复合材料中图分类号：U469.72+2;U473.4文献标识码：ADOI:10.19822/ki.1671-6329.20200237Review on Materials and Preparation of Proton Exchange MembraneFuel Cell Bipolar PlatesLiu Ying 1,2,Zhao Honghui 1,2,Sheng Xia 1,2,Pan Xinglong 1,2（1.General Research and Development Institute,China FAW Corporation Limited,Changchun 130013;2.State KeyLaboratory of Comprehensive Technology on Automobile Vibration and Noise &Safety Control,Changchun 130013）【Abstract 】The development of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC)shows its potential to become aclean,efficient,and reliable power source.Bipolar Plates (BP),as one of the key components of PEMFC,provide electricalconnections,transport reaction gases,however,the functions of dissipating reaction heat and removing by-products are also the main factors restricting the cost of PEMFC.BP can be divided into metal BP,graphite BP and composite BP according to different materials.This article reviews BP materials (metal,non-porous graphite and composite materials)and theirpreparation methods.Among them,the metal BP has a strong cost advantage compared with non-porous graphite and composite materials due to its excellent mechanical and physical properties so that it has attracted much attention in passenger car applications.While the main focus of the polar plate is its manufacturing process and corrosion resistance.Inthe future,the development of excellent corrosion resistance and conductive coatings or new BP metal materials will greatly promote the application of PEMFC in the passenger car field.Key words:Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC),Bipolar plates,Graphite,Metal,Composite material【欢迎引用】刘颖,赵洪辉,盛夏,等.质子交换膜燃料电池双极板材料及制备综述[J].汽车文摘,2021(5):48-54.【Cite this paper 】Liu Y,Zhao H,Sheng X,et al.Review on Materials and Preparation of Proton Exchange Membrane Fuel Cell BipolarPlates [J].Automotive Digest (Chinese),2021(5):48-54.质子交换膜燃料电池双极板材料及制备综述*1前言为了缓解由化石燃料燃烧导致的环境污染和温室效应的问题，急需新型清洁能源的开发[1]。
燃料电池中质子导体的合成与性能研究
燃料电池中质子导体的合成与性能研究燃料电池作为一种具有高效能、低污染排放且可再生的能源装置，正在逐渐成为能源领域的研究热点。
质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，简称PEMFC）是其中最具代表性的一种类型，其性能直接受到质子导体的合成和特性影响。
因此，研究质子导体的合成与性能对于提高燃料电池的效能具有重要意义。
合成质子导体的方法多种多样，常用的包括溶胶-凝胶法、固相法、溶剂热法等。
这些方法通常可以通过改变材料的组成、工艺参数等来调节合成出的质子导体的结构和性能。
其中，高温烧结法是一种常见且可行的合成方法，它能够制备高品质的质子导体。
质子导体的性能研究主要包括离子传导性能、机械强度和热稳定性等方面。
离子传导性能是质子导体性能研究的核心内容之一。
合成出的质子导体应具有较高的离子传导率、较低的电子传导率以及良好的化学稳定性。
此外，质子导体还应具有较好的机械强度，以确保在使用时能够承受一定的机械应力。
热稳定性是评价质子导体抵抗高温腐蚀的性能指标之一。
燃料电池在工作过程中，温度通常较高，因此质子导体的稳定性尤为重要。
在质子导体的合成与性能研究中，当前的挑战主要包括以下几个方面。
首先是如何合成具有高离子传导率的材料。
虽然一些材料已经取得了较好的传导性能，但存在着离子传导率不高、合成工艺复杂等问题，需要进一步改进。
其次是如何提高质子导体的机械强度。
目前的研究往往需要在提高离子传导性能的前提下，保持材料的机械强度，这是一个较大的挑战。
此外，如何提高质子导体的热稳定性也是一个研究的难点。
在高温环境下，一些材料容易发生相变或结构破坏，导致质子导体的性能下降。
为了克服这些难题，近年来的研究主要集中在以下几个方向。
首先，寻找适合合成高离子传导率的材料。
如磷酸盐、磺酸盐和磺酸键等被广泛研究作为质子导体材料，并取得了较好的结果。
其次，利用纳米技术和多相结构设计等手段，提高质子导体的机械强度。
PEMFC用石墨／酚醛树脂复合板的膨胀石墨表面改性
降 低 。考察 了膨 胀 石 墨 的膨 胀 体 积 、膨 胀 石 墨 层 厚 度 等 因 素 对 膨 胀 石 墨 改 性 复 合 板 的 接 触 电 阻 和 体 积 电 阻 的 影 响 。结 果 表 明 ，膨 胀 石 墨 的膨 胀 体 积 是 影 响 膨 胀 石 墨 改 性 复 合 板 体 积 电 阻 和 接 触 电 阻 的重 要 因 素 。随 膨 胀 石 墨 层 厚 度 增 加 ，接 触 电 阻先 减 小 而 后 趋 于 不 变 。复 合 板 中酚 醛 树 脂 含 量 越 高 ，采 用 膨 胀 石 墨 表 面 改 性 对 降低 复 合
ｃ ｍ ｐ ｉｅ ｐｌｔ ｓ Ｃｏ ａ ｔ ｅ ｉｔ ｎｃ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ｔ ｉｓ ａ ｄ ｈ ｎ ｅ ｄ ｄ ｏ ｏ ｏｓｔ ａ ｅ ． ｎｔ ｃ ｒ ｓｓ ａ ｅ ｅ ｒ ａ ｅ ａ ｆｒ ｔ ｎ ｔ ｅ ｔ ｎ ｅ ｔ ｂｅ ｏ ｅ ｎｃ ｎ ｄ ｃ ｍ ｕ ｈａ ｇｅ ｗｉｈ ｈｅ ｔ ｔ ｉ ｃ ｅ ｓ ｆ ｔ ｅ ｈｉｋｎｅ ｓ ｆ ＥＧ． ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｈ ｔ ｃ ｓ ｏ Ｔｈｅ ｒ ｄｕ ｔｏ ｏ ｏｎ ａ ｔ ｅ ｉｔ ｎｃ ｎｄ ｏ ｕｍｅ ｒ ｓ ｓａ ｅ ｅ ａ ｅ ｅ ｅ ｃ ｉ ｎ ｆ ｃ ｔ ｃ ｒ ｓｓ ａ ｅ ａ ｖ ｌ ｅ ｉｔ ｎｃ ｂ ｃ ｍｅ ｖ ｎ ｍｏ ｅ ｒ ｍ ａ ｋ ｂｌ ｔ ｈｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｆＰＦ ｏ ｅ ｎ ｔ ｅ ｍ ｏ ｉｉｄ ｃ ｍｐｏ ｉｅ ｐｌｔ ｓ ｒ ｅ ｒ ａ ｅ ｗｉｈ ｔ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｃ ｎｔ ｎｔｉ ｈ ｄ ｆｅ ｏ ｓｔ ａ ｅ ． Ｋｅ ｒ ｓ： ｅ ｐ ｎｄ ｄ ｇ ａ ｉｅ；ｂｉ ｌ ｒ ｐ ａ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ｘ ａ ｅ ｒ ｐｈ ｔ ｐｏ ａ ｌ ｔ ｓ；ｓ ｆ ｃ ｄｉｉ ｄ ｖ ｌ ｕｒａ ｅ ｍｏ ｆｅ ｏ ｕｍｅ ｒ ｓｓ ａ ｅ；ｃ ｎｔ ｃ ｅ ｉｔ ｎｃ ｅ ｉｔ ｎｃ ｏ ａ ｔｒ ｓｓ ａ ｅ
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复合材料加工流程
G. Zheng et al. / Carbon 42 (2004) 2839–2847
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90% 石墨粉 10% 不饱和聚合物
聚合物/石墨 可以作为双极板
的候选材料
E.A. Cho et al. / Journal of Power Sources 125 (2004) 178–182
10KW电堆
X. Yan et al. / Journal of Power Sources 160 (2006) 252–257
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PSAN/EG复合材料导电性
交联结构决定 良好导电性
W.P. Wang et al. / Journal of Physics and Chemistry of Solids 66 (2005) 1695–1700
50-100 3-8
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膨胀石墨（EG）的结构及特点
➢抗腐蚀性高、耐高/低温 ➢层状/多孔介质 ➢密度低 ➢疏水、亲油 ➢弹性好，耐冲压 ➢资源丰富、价格低廉
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膨胀石墨（Expanded Graphite）
S.I. Heo et al. / Journal of Power Sources 171 (2007) 396–403
非金属双极板
金属双极板
复合双极板
无镀层
有镀层
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几种石墨双极板比较
原料来源 材料工艺 成型工艺 后处理 典型应用 目前成本 目标成本
纯石墨 混联石墨
石油焦/煤焦
碳化+石墨化
电脑刻绘 模压
精磨
——
MK5
MK8
4-600
3-500
4-500
2-300
膨胀石墨 矿石
低温聚合 模压 —— MK9
膨胀石墨颗粒
Fawn M. Uhl et al
苯乙烯(St)和丙烯腈(AN) 膨胀石墨颗粒
Pan et al Genhua Zheng et al
W.P. Wang et al
聚苯乙烯 芳香族聚二硫化物
膨胀石墨颗粒 膨胀石墨颗粒
J.F. Zou et al P. Xiao et al L.N. Song et al
聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA）
聚糠醇
醇溶性清漆
聚氯乙烯 聚丙烯（PP）
膨胀石墨颗粒
W.G. Zheng et al
膨胀石墨颗粒
压缩膨胀石墨颗粒 膨胀石墨颗粒 膨胀石墨颗粒
Page 9
Celzard et al Marta Krzesiska、 Nicolas Pisaroni, Marta Krzesiska、 Nicolas Pisaroni,
G. Zheng et al. / Carbon 42 (2004) 2839–2847
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聚合物/膨胀石墨材料应用
树脂/聚合物
石墨材料
作者/组织
聚四氟乙烯（PTFE） 膨胀石墨密封圈
US Patent 4,655,610
环氧树脂
膨胀石墨颗粒
Celzard et al
Nylon-6
未来目标
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小结
➢膨胀石墨材料由于其密度小、抗腐蚀、耐冲压、资源 丰富、价格低廉等优点被公认为PEMFC双极板良好的备 选材料；
➢聚合物/膨胀石墨材料由于其成本低、适合批量生产， 同时导电性能和机械强度也能够基本满足PEMFC的要求， 已经逐步应用在PEMFC电堆中；
PEMFC聚合物/膨胀石墨 双极板材料研究
PEMFC聚合物/膨胀石墨双极板材料研究
➢双极板作用及要求 ➢双极板分类 ➢聚合物/膨胀石墨双极板材料在PEMFC领域的应用 ➢未来目标 ➢小结
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双极板是PEMFC中的关键组件：
➢ 分配燃料气和空气 ➢ 实现单片电池之间的电的联结 ➢ 从活性区域带出废热 ➢ 防止气体和冷却剂的泄漏 ➢ 促进电池中的水管理 ➢ 成本：30-45% ➢ 质量：80%
Guo-Hua Chen et al
Chen XM et al 李侃社等
材料特性 采用浸渍法，且浸渍在电场中进行，更利于PTFE在膨胀 石墨的孔中沉积 仅仅1.3%（体积分数）的膨胀石墨就可以达到逾渗阈
复合材料电导率低, 其渗域滤值为0.75 % (vol) 复合材料的层面或层间的电导率都很高，特别是层间电 导率，甚至比天然石墨还要高一点。 该复合材料无论在c轴方向，还是a轴方向都有着优越的 导电性能 该材料有着高的电导率和低的逾渗阈 材料有着良好的热稳定性 可加短碳纤维增强，机械性能要好于未加强的材料，但 导电性能略微下降，综合性能良好，可作为燃料电池双 极板的材料 与未经处理的石墨和传统的炭黑材料相比，膨胀石墨与 聚甲基丙烯酸甲酯形成的复合材料的逾渗阈最低。 经加热分解、活化后作为催化剂的支撑物或吸附剂
导率和热导率；易于仍成存型在，腐适蚀问题，接触电阻增
优点：良好的电导率、热导合率批量生产
加。
和化学稳定性
BP材料 缺点：工作条件下易材腐料蚀复或合分：聚合物+石墨。降
缺点：工艺复杂、耗时、费解用；与电极扩散层（低如电碳导纸率），增加接触电阻。成
高，难以实现批量生产 的接触电阻大；质量本较低重，适合批量生产
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SCF增强复合材料强度
提高抗弯强度 良好的导电性 满足PEMFC要求
L.N. Song et al. / Materials Chemistry and Physics 93 (2005) 122–128
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未来目标
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复合双极板单池测试
环氧树脂/膨胀石墨材料 的导电性和接触角能够 满足PEMFC双极板要求!
X. Yan et al. / Journal of Power Sources 160 (2006) 252–257
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复合双极板电堆测试
1KW电堆
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双极板要求
➢ 良好的导电导热性能
➢ 气体/液体渗透率低
➢ 耐腐蚀性能好
➢ 适宜的机械强度 ➢ 质量轻（密度低）、厚度薄
产业化要求
➢ 价廉易得
➢ 加工工艺简单，适合批量生产
➢ 适合各种环境的要求（高板材料分类
主要是指无孔石墨和人造石优墨点：良好的机械稳结定构性复、合电：金属板+石墨流场。
➢未来的一段时间内仍需进一步研究复合双极板材料， 以期提高其强度，降低电阻率，减小厚度，降低成本。
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