多級結構生物質(zhì)碳布的制備及其燃料電池氣體擴散層性能

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摘要：質(zhì)子交換膜燃料電池氣體擴散層制備工藝存在制備成本高、需要進行疏水處理、生產(chǎn)流程復雜等缺點，以纖維素棉布為原料，在較低溫度（1 350 ℃）下生成一種高導電、高孔隙率、自疏水的柔性生物質(zhì)碳布，并將其作為氣體擴散層，測試燃料電池性能。結果表明：碳布由相互連接的微米級碳纖維組成，形成豐富的孔道，其孔隙率達到76%；通過鋯基化合物催化的化學氣相沉積，在碳纖維表面化學沉積高石墨化程度的碳納米片陣列，提高了碳布的導電性，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，導電性達到商業(yè)氣體擴散層的要求；將制備的碳布直接作為氣體擴散層進行燃料電池性能測試，其在1.2 A·cm-2處功率密度達到0.6 W·cm-2，超過相同條件下的商業(yè)化氣體擴散層（0.58 W·cm-2）。（剩余16415字）