石墨/酚醛树脂复合材料双极板的制备与性能

来源：复合材料学报杂志2015年第3期北京时间：

作者：陈惠, 刘洪波, 夏笑虹, 杨丽, 何月德,

摘要：双极板是质子交换膜燃料电池的重要组成部分, 石墨与聚合物的复合材料双极板是目前研究的重要方向。采用模压热固化二步法, 以酚醛树脂为粘结剂、天然鳞片石墨为导电骨料、炭黑为添加剂制备了质子交换膜燃料电池用复合材料双极板。系统研究了不同种类石墨对石墨/酚醛树脂复合材料电性能和抗弯强度的影响。结果表明: 以天然鳞片石墨为导电原料时, 所制备的石墨/酚醛树脂双极板的性能最好; 添加导电炭黑能有效提高石墨/酚醛树脂复合材料的电导率; 在复合材料制备中加入4wt%的碳纤维, 碳纤维-石墨/酚醛树脂复合材料的抗弯强度提高了29%; 碳纤维表面液相氧化处理能有效提高纤维与基体间的结合强度, 随着处理时间的延长与处理温度的升高, 碳纤维-石墨/酚醛树脂复合材料的电导率和抗弯强度都有很大程度的提高; 最终固化温度主要影响酚醛树脂的交联程度, 随着最终固化温度的升高, 酚醛树脂的交联程度增加, 电导率增大, 但抗弯强度有一定程度减小。

关键词：燃料电池, 双极板, 复合材料, 天然石墨, 聚合物, 电导率, 抗弯强度,