质子交换膜燃料电池复合材料双极板的研究

质子交换膜燃料电池复合材料双极板的研究质子交换膜燃料电池是目前使用的发展较为成熟的燃料电池，其优点在于： (1)低温启动性能好;(2)功率密度高; (3)能在大气压下连续工作; (4)安全性能好。

随着对质子交换膜燃料电池的研究越来越深入，极板材料的性能直接影响到整个燃料电池的性能。

通常双极板的厚度取决于极板对质子交换膜的吸附量和工作温度，这就导致极板太厚不便于生产，而且电池效率会降低。

此外，由于金属阳极与氧化剂和还原剂接触，其腐蚀性加剧，导致极板寿命缩短。

因此，研究一种新型的复合材料用作质子交换膜燃料电池的双极板是十分必要的。

本文研究了以碳纤维、石墨、二氧化硅及氮化硼为原料，采用微波合成法制备了ZSM系列超薄质子交换膜燃料电池双极板，并进行了超薄极板的表征，利用扫描电镜观察了极板的表面形貌和微结构。

质子交换膜燃料电池是一种性能良好的燃料电池，其优点在于：(1)低温启动性能好;(2)功率密度高;(3)能在大气压下连续工作;(4)安全性能好。

随着对质子交换膜燃料电池的研究越来越深入，极板材料的性能直接影响到整个燃料电池的性能。

通常双极板的厚度取决于极板对质子交换膜的吸附量和工作温度，这就导致极板太厚不便于生产，而且电池效率会降低。

此外，由于金属阳极与氧化剂和还原剂接触，其腐蚀性加剧，导致极板寿命缩短。

因此，研究一种新型的复合材料用作质子交换膜燃料电池的双极板是十分必要的。

4.1微结构形貌及表面形态质子交换膜燃料电池双极板上主要吸附的有机物分布在双极板内外两侧，由于多孔的双极板具有较高的比
表面积，所以分散在双极板表面的有机物较少，多分布在双极板内侧的部位。

研究表明，利用碳纤维和石墨的复合结构有助于提高超薄极板的微结构稳定性。

本实验在超声振动辅助研磨条件下制备了ZSM-I 和ZSM-II超薄质子交换膜燃料电池双极板，用扫描电镜观察了其微结构。

4.2极板制备工艺研究通过液相合成法制备了不同性能的超薄极板，并测试了极板的物理性能和微结构，结果表明，制备的超薄极板的比表面积增加，但电化学活性变差。