雙極板作為質(zhì)子交換膜燃料電池的重要組成部分,需要具備良好的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能;較好的阻氣功能;較小的體積電阻以及較小的接觸電阻;耐腐蝕性強(qiáng);質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、適于批量加工等特點(diǎn)。碳石墨的復(fù)合材料雙極板綜合了石墨雙極板和金屬雙極板的優(yōu)勢,較石墨雙極板和金屬雙極板而言價(jià)格更便宜、占用面積更小、強(qiáng)度更高、抗腐蝕性能更好,故顯著提高了燃料電池的體積比功率以及質(zhì)量比功率,是雙極板的發(fā)展趨勢之一,但它的導(dǎo)電性和機(jī)械性能有待提高。對(duì)雙極板的導(dǎo)電性能和機(jī)械性能進(jìn)行研究,開發(fā)出性能更優(yōu)異的碳石墨雙極板是目前研究的一個(gè)重要方向。本論文主要采用化學(xué)氧化插層法制備石墨微片,水熱法制備碳微球,并通過掃描電鏡分析、紅外光譜分析、X射線衍射分析、熱重分析對(duì)制得的原料進(jìn)行分析表征。以制得的碳微球?yàn)榛w,通過球磨的方式與導(dǎo)電劑石墨微片混合均勻,直接模壓成型后進(jìn)行燒結(jié),得到雙極板復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)中通過改變碳微球與石墨微片的不同配比、模壓壓力、球磨時(shí)間、保壓時(shí)間,探究碳微球/石墨微片雙極板復(fù)合材料的性能變化規(guī)律。對(duì)雙極板復(fù)合材料斷面形貌進(jìn)行觀察,測試其導(dǎo)電性能、機(jī)械性能、耐腐蝕性能、熱穩(wěn)定性能、親水性能、體積密度等,綜合其性能...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 燃料電池概述
        1.2.1 燃料電池的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
        1.2.2 燃料電池的特點(diǎn)
        1.2.3 燃料電池的分類
    1.3 質(zhì)子交換膜燃料電池
        1.3.1 質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理
        1.3.2 質(zhì)子交換膜燃料電池的組成
    1.4 雙極板概述
        1.4.1 雙極板的功能和要求
        1.4.2 雙極板的分類
    1.5 碳微球的概述
    1.6 主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)儀器和材料及研究方法
    2.1 儀器及試劑
        2.1.1 主要儀器
        2.1.2 主要試劑
    2.2 相關(guān)的分析表征方法
        2.2.1 掃描電子顯微鏡（SEM）分析
        2.2.2 紅外吸收光譜分析
        2.2.3X射線衍射分析
        2.2.4 熱重-差熱分析
    2.3 雙極板復(fù)合材料性能的測試方法
        2.3.1 雙極板復(fù)合材料電導(dǎo)率的測試方法
        2.3.2 雙極板復(fù)合材料抗彎強(qiáng)度的測試方法
        2.3.3 雙極板復(fù)合材料腐蝕性能的測試方法
        2.3.4 雙極板復(fù)合材料潤濕性能的測試方法
        2.3.5 雙極板復(fù)合材料體積密度的測試方法
第3章 碳微球/石墨微片雙極板復(fù)合材料的制備及表征
    3.1 石墨微片的制備及表征
        3.1.1 石墨微片的制備
        3.1.2 石墨微片的表征
    3.2 碳微球的制備及表征
        3.2.1 碳微球的制備
        3.2.2 碳微球的表征
    3.3 碳微球/石墨微片雙極板復(fù)合材料的制備及表征
        3.3.1 碳微球/石墨微片雙極板復(fù)合材料的制備
        3.3.2 碳微球/石墨微片雙極板復(fù)合材料的表征
    3.4 本章小結(jié)
第4章 碳微球/石墨微片雙極板復(fù)合材料的改性研究
    4.1 改性研究方案
    4.2 金屬鐵的添加對(duì)雙極板復(fù)合材料性能的影響
    4.3 非金屬硅的添加對(duì)雙極板復(fù)合材料性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3952412