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作者:王登科;陆维;杨培勇;刘浩;武飞宇;卢华兴;柴茂荣;
单位:国家电投集团氢能科技发展有限公司;
摘要:分别以4 mm和6 mm的膨胀石墨基材为原料,制备厚度为1 mm的单面流道石墨双极板,研究膨胀石墨基材厚度对复合柔性石墨双极板的成型及性能的影响。结果表明,2种厚度基材模压的极板流道的尺寸基本相同,极板表面的槽和脊均成型良好。但是6 mm的基材模压成型之后,极板表面的槽和脊填充得更饱满,进一步观察其断面发现由于压缩率过大导致石墨层间浸胶不连续,产生断层结构。进而引发的一系列相关变化,导致导电性较低和接触电阻偏大。4 mm的基材成型的石墨板槽脊结构,表现出较好的成型效果和尺寸精度,同时气体渗透率小于DOE给出的2×10~(-6) cm~3·s~(-1)·cm~(-2),抗弯强度达到25.4 MPa,电导率达到333 S·cm~(-1),接触电阻小于2.37 mΩ·cm~2。同时表现出优异的耐腐蚀性能,经过3 000 s的高电位(1.6 V)腐蚀之后,腐蚀电流密度基本平稳。可见4 mm的基材是模压制备1 mm的柔性石墨极板较佳选择,制备的石墨板性能最佳并符合DOE的要求,希望本工作的结论能推动柔性石墨板的工业化及燃料电池产业进一步发展。
关键词:燃料电池;石墨双极板;膨胀石墨;厚度;性能