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燃料电池双极板多孔性、表面润湿性和透水性可调的微孔石墨复合材料( Microporous Graphite Composites of Tailorable Porosity, Surface Wettability, and Water Permeability for Fuel Cell Bipolar Plates )
Aswin Prathap Pitchiya Ngoc-Tram Le Zackary A Putnam Michael Harrington Sitaraman Krishnan
为了解决质子交换膜燃料电池中的水管理问题，将牺牲性造孔剂引入石墨和酚醛树脂的共混物中，通过模压成型制成平板，制备了多孔石墨复合材料。蔗糖是多孔板生产过程中有效的致孔剂。研究了石墨、聚合物和多孔质的相对含量对复合材料性能的影响。测定了双极板的吸水率、吸水孔的气体穿透压力、电导率和抗折强度等性能，并与板的组成进行了关联。通过测定空气中和水下干燥和注水板的质量来评价板的孔隙率。在0-10%范围内，孔隙率随孔洞浓度的增加呈线性增加。通过测量不同压力下的水通量，计算了不同孔隙率下石墨板的水渗透率。随着孔隙表面的氧化和亲水化，渗透率增加。用动态水接触角测量表征化学和热处理对板材水润湿性的影响。结果表明，注水板的气相穿透压力与气水界面毛细管压力、表面张力和接触角成正比的参数cos/√（/）成线性关系。获得了总吸水量大于25%,气体穿透压力大于10 psi,通面电导率大于100 S cm,弯曲强度大于25 MPa的多孔板。https://doi.org/10.1021/acs.iecr.1c01737
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