碳氧化碳纳米管的结构和特性@扩展石墨/聚乙硫复合双极板用于PEM
Wenkai Li1, Yixin Zhao1, Xingchen Pan1
1Carbon-Carbon Composite Materials Research Institute, Powder Metallurgy Research Institute, Central South University, Changsha 410017, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|July 29, 2023
概括
研究人员使用碳氧化碳纳米管开发了用于质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的先进复合双极板. 这项创新显著提高了导电性和机械强度,克服了传统材料的局限性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 复合双极板 (BPs) 对质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 至关重要,但电导率和机械完整性差.
- 纳米填充剂提供了潜在的改进,但往往面临着聚集的挑战,限制了它们的有效性.
研究的目的:
- 为PEMFC应用合成和描述具有增强性能的新型复合双极板.
- 调查碳化多壁碳纳米管 (MWCNTs) 作为纳米填充剂对BP性能的影响.
主要方法:
- 在石墨上通过化学蒸汽沉积 (CVD) 和碳氧化合成的连续网状碳氧化MWCNT涂层.
- 复合BP是通过成型碳氧化MWCNT,扩展石墨和树脂来制造的.
- 优化碳素化时间和纳米填充剂含量.
主要成果:
- 优化的复合BP (15分钟的炭化,2.4%的填充剂) 实现了243.52S/cm的平面导电性和61.9MPa的屈曲强度.
- 与传统石墨/树脂BP相比,提高了导热性和疏水性.
- 在PEMFC操作条件下表现出良好的耐腐蚀性.
结论:
- 使用碳氧化MWCNTs的新型纳米填充剂修改策略提高了PEMFCs复合双极板性能.
- 开发的复合BP具有卓越的电气,机械,热和化学性能.
- 这种方法为开发用于燃料电池技术的下一代双极板提供了有希望的途径.
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