本文選題：超薄炭紙 + 聚噻吩薄膜��； 參考：《炭素技術》2017年05期

【摘要】：為提高質(zhì)子交換膜燃料電池用超薄炭紙的力學性能,采用電化學聚合法在高通量超薄炭紙(0.339 g·cm~(-3),0.13 mm)內(nèi)部原位聚合聚噻吩薄膜,制備聚噻吩薄膜改性超薄炭紙(PTCP)。通過紅外光譜儀(FT-IR)和掃描電鏡(SEM-EDS)分析表征了PTCP的結構和形貌特征,并對其物理性能和其作為氣體擴散層的質(zhì)子交換膜燃料電池的電池性能進行測試。結果顯示,所制備的聚噻吩薄膜包覆在炭纖維、基體炭-炭纖維節(jié)點上,在炭紙內(nèi)部形成厚度均勻的薄膜網(wǎng)絡,且厚度隨聚合電流增大僅從119 nm增厚至574 nm,使PTCP保留了高通量超薄炭紙的孔隙結構;這種包覆型薄膜網(wǎng)絡結構能有效提高炭紙的力學性能。PTCP相比同密度普通超薄炭紙(CP1)具有更好的力學性能和透氣性,聚噻吩薄膜厚度約為422 nm時,PTCP拉伸強度(39.63MPa)比CP1高出45%,透氣率(2 959 m L·mm·cm~(-2)·h~(-1)·mm Aq)比CP1高出13.2%,PTCP所制備的質(zhì)子交換膜燃料電池最高功率密度(728 m W·cm~(-2))較CP1高出25.3%。
[Abstract]:In order to improve the mechanical properties of ultrathin carbon paper used in proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), in situ polymerization of polythiophene thin film in high flux ultrathin carbon paper (0.339 g / cm ~ (-1) ~ (3) ~ (13 mm) was carried out by electrochemical polymerization. The structure and morphology of PTCP were characterized by FTIR and SEM SEM-EDS. The physical properties of PTCP and the performance of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) as gas diffusion layer were tested. The results showed that the polythiophene film was coated on the carbon fiber and the carbon fiber node of the substrate formed a uniform thin film network inside the carbon paper. The thickness increases only from 119nm to 574nm with the increase of polymerization current, which makes PTCP retain the pore structure of high-throughput ultra-thin carbon paper. This coated membrane network structure can effectively improve the mechanical properties of carbon paper. PTCP has better mechanical properties and gas permeability than ordinary ultra-thin carbon paper with the same density. When the thickness of PTCP is about 422nm, the tensile strength of PTCP is 39.63MPa) and the permeability of PTCP is 45mm higher than that of CP1. The permeability of PTCPs is 2 959 m L mm / cm ~ (-2) hu ~ (-1) mm).) the maximum power density of proton exchange membrane fuel cells prepared by CP1 is 13.2mm higher than that of CP1 (728 MW / cm ~ (-2). The maximum power density of PTCP is 25.3% higher than that of CP1.
【作者單位】： 中南大學粉末冶金國家重點實驗室;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃子課題超薄炭紙研發(fā)(2016YFB0101205)
【分類號】：TM911.4

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 ;新型能源燃料電池[J];精細化工基地信息通訊;2000年06期

2 秦衛(wèi);;燃料電池的現(xiàn)狀[J];輕型汽車技術;2000年06期

3 余亮;;燃料電池儲氫新技術[J];輕型汽車技術;2000年Z1期

4 郭懋端;;燃料電池的特性和應用(2)[J];電子元器件應用;2002年03期

5 郭懋端;;燃料電池的特性和應用(3)[J];電子元器件應用;2002年04期

6 劉鳳君;;燃料電池[J];電源世界;2004年10期

7 趙會平;;燃料電池的發(fā)展[J];電源技術應用;2004年08期

8 趙國英;;燃料電池距我們有多遠?[J];電源技術應用;2004年09期

9 肖楠;;微型燃料電池即將取代傳統(tǒng)電池[J];電子技術;2006年02期

10 袁躍峰;常興;張文英;;關于燃料電池的初步研究[J];機械管理開發(fā);2006年02期

相關會議論文 前10條

1 郭曉汾;張毅;;燃料電池車輛及其新進展[A];河南省汽車工程學會第二屆科研學術研討會論文集[C];2005年

2 許谷;;燃料電池——改變未來世界的新科技——燃料電池系統(tǒng)中關鍵部分的研究[A];材料科學與工程技術——中國科協(xié)第三屆青年學術年會論文集[C];1998年

3 張炳力;徐德勝;方運舟;;氫燃料電池電動汽車關鍵技術研究[A];安徽節(jié)能減排博士科技論壇論文集[C];2007年

4 ;移動式燃料電池電源系統(tǒng)[A];通信電源新技術論壇2011通信電源學術研討會論文集[C];2011年

5 葉季蕾;吳福保;楊波;;燃料電池的研究進展與應用前景[A];第十三屆中國科協(xié)年會第15分會場-大規(guī)模儲能技術的發(fā)展與應用研討會論文集[C];2011年

6 李賞;潘牧;袁潤章;;燃料電池測試規(guī)范綜述[A];第七屆全國氫能學術會議論文集[C];2006年

7 張和平;李占寬;趙躍民;朱紅;;手機燃料電池關鍵技術[A];第七屆全國氫能學術會議論文集[C];2006年

8 付宏剛;田春貴;王蕾;王瑞紅;楊軍;;低溫燃料電池催化劑的設計合成及性能[A];中國化學會第28屆學術年會第10分會場摘要集[C];2012年

9 欒春娟;;全球燃料電池領域技術網(wǎng)絡結構的演進[A];第九屆中國科技政策與管理學術年會論文集[C];2013年

10 張?zhí)?王文鑫;陳勝利;楊漢西;;基于大腸桿菌細胞催化的葡萄糖-空氣燃料電池[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集（上集）[C];2005年

相關重要報紙文章 前10條

1 華凌;英開發(fā)出用尿液發(fā)電的燃料電池[N];科技日報;2013年

2 本報記者 張楠;燃料電池時代來臨？[N];中國計算機報;2013年

3 仲科;燃料電池負極催化劑有望降“身價”[N];中國化工報;2013年

4 ;韓國開發(fā)出高效燃料電池[N];今日信息報;2004年

5 蔡忠仁;小型燃料電池研發(fā)獲突破[N];中國化工報;2008年

6 ;燃料電池新技術可大大降低成本[N];新華每日電訊;2003年

7 王啟兵;清潔的燃料電池成為可能[N];江蘇教育報;2011年

8 記者 張巍巍;葡萄糖燃料電池可為醫(yī)療植入物提供動力[N];科技日報;2012年

9 本報記者 郭濤;燃料電池在通信及數(shù)據(jù)中心領域大有可為[N];中國計算機報;2013年

10 吳夏曦 宋慧宇 夏雪峰;華南理工一研究成果有望大幅降低燃料電池成本[N];科技日報;2013年

相關博士學位論文 前10條

1 郭琳;高性能鉑基燃料電池催化劑研究[D];重慶大學;2015年

2 尚明豐;同步輻射原位XAFS實驗方法表征燃料電池催化劑在工作狀態(tài)下的結構變化[D];中國科學院研究生院(上海應用物理研究所);2016年

3 姜淑娟;基于氮、硼摻雜碳納米管的燃料電池催化劑的設計、制備及性能[D];南京大學;2010年

4 張丙青;光助燃料電池的構建及性能研究[D];華南理工大學;2016年

5 駱明川;燃料電池電極反應機理及低鉑催化劑的研究[D];北京化工大學;2016年

6 馬澤;鋅空氣燃料電池性能影響因素及性能衰減機理研究[D];清華大學;2015年

7 楊景帥;燃料電池用新型耐高溫質(zhì)子交換膜的制備與性能研究[D];東北大學;2013年

8 牛文翰;非傳統(tǒng)燃料電池催化劑的制備及其應用研究[D];華南理工大學;2016年

9 胡霞;氣升式微生物碳捕獲燃料電池固定CO_2及積累油脂研究[D];大連理工大學;2016年

10 黃德康;氧氣還原反應催化劑的制備及其電化學性能研究[D];華中科技大學;2016年

相關碩士學位論文 前10條

1 王珂;燃料電池混合動力系統(tǒng)設計[D];西南交通大學;2012年

2 韓明家;碳載鉑基直接甲醇燃料電池陽極電催化劑的制備和應用[D];華南理工大學;2015年

3 趙興強;水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池熱管理系統(tǒng)研究[D];西南交通大學;2015年

4 梅素娟;Pt基納米材料的合成及其對甲醇電催化的研究[D];蘇州大學;2015年

5 劉鑫宇;氰膠還原法制備Pt基催化劑及其在燃料電池中的應用[D];南京師范大學;2015年

6 任軼;鉻酸鑭材料的制備及其性能的研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學;2015年

7 李穎;堿性聚合物電解質(zhì)膜燃料電池催化劑的研究[D];北京化工大學;2015年

8 何石;基于MOF化合物可控制備氧氣還原電催化材料及其性能研究[D];北京化工大學;2015年

9 魏伶俐;燃料電池有序化載體催化劑的制備及表征[D];北京化工大學;2015年

10 劉從森;石墨烯基燃料電池陰極催化劑的制備、表征及其電催化性能研究[D];南昌大學;2015年

，

本文編號：1832567