多級(jí)結(jié)構(gòu)生物質(zhì)碳布的制備及其燃料電池氣體擴(kuò)散層性能

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摘要：質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴(kuò)散層制備工藝存在制備成本高、需要進(jìn)行疏水處理、生產(chǎn)流程復(fù)雜等缺點(diǎn)，以纖維素棉布為原料，在較低溫度（1 350 ℃）下生成一種高導(dǎo)電、高孔隙率、自疏水的柔性生物質(zhì)碳布，并將其作為氣體擴(kuò)散層，測(cè)試燃料電池性能。結(jié)果表明：碳布由相互連接的微米級(jí)碳纖維組成，形成豐富的孔道，其孔隙率達(dá)到76%；通過(guò)鋯基化合物催化的化學(xué)氣相沉積，在碳纖維表面化學(xué)沉積高石墨化程度的碳納米片陣列，提高了碳布的導(dǎo)電性，使得其平面電阻率低至60.8 mΩ·cm，穿透電阻率在1 MPa壓力下低至19 mΩ·cm，導(dǎo)電性達(dá)到商業(yè)氣體擴(kuò)散層的要求；將制備的碳布直接作為氣體擴(kuò)散層進(jìn)行燃料電池性能測(cè)試，其在1.2 A·cm-2處功率密度達(dá)到0.6 W·cm-2，超過(guò)相同條件下的商業(yè)化氣體擴(kuò)散層（0.58 W·cm-2）。（剩余16415字）