用于燃料電池的復合石墨流場板
成果與項目的背景及主要用途: 流場板(雙極板)是質(zhì)子交換膜燃料電池中的重要部件。目前,質(zhì)子交換膜 燃料電池廣泛采用的流場板(雙極板)主要有機加工硬質(zhì)石墨板、機加工金屬板 和注塑碳-塑復合材料雙極板三種類型。這三類流場板各有顯著的優(yōu)點,但是各 自的缺點也較突出。 為實現(xiàn)燃料電池商品化,需要更低成本和更適應(yīng)批量化生產(chǎn)的流場板。為此, 我們開發(fā)了基于天然鱗片石墨材料和模壓成型工藝的復合石墨流場板技術(shù)。經(jīng)過 努力研究,現(xiàn)在形成的技術(shù)可以大幅度降低流場板的材料成本和加工成本,實現(xiàn) 高生產(chǎn)率,同時使導電率(>10S/cm)、氫氣透過系數(shù)(<1×10-4 cm3 /s.cm2)、 熱傳導系數(shù)(>20W/m.K)以及抗壓強度(>10MPa)等指標均滿足雙極板材料性 能的要求。 復合石墨流場板的主要用途是作為質(zhì)子交換膜燃料電池的雙極板。 技術(shù)原理與工藝流程簡介: 92天津大學科技成果選編 技術(shù)原理: 復合石墨流場板主要由天然鱗片石墨和聚合物組成。天然鱗片石墨具有良好 的導電和導熱性能,且化學穩(wěn)定性好,耐腐蝕,從而保證復合流場板具有良好的 導電及導熱性能。聚合物的添加可以提高復合流場板的強度,并且使復合板阻氣 性能得到改善,以實現(xiàn)雙極板分隔氧化劑和還原劑的功能和滿足燃料電池堆對雙 極板機械性能的要求。 工藝流程:配料→裝料→升溫→模壓→降溫→脫模→成品 技術(shù)水平及專利與獲獎情況: 目前已開發(fā)和制備出工作面積為 100mm×100mm 的流場板。并可根據(jù)需要 加工具有不同尺寸和流場形式的流場板。 應(yīng)用前景分析及效益預測: 隨著能源的消耗持續(xù)增長,能源短缺問題日益凸現(xiàn)。燃料電池的發(fā)展必然受 到越來越廣泛的重視。質(zhì)子交換膜燃料電池是目前應(yīng)用前景最廣且發(fā)展最快的一 類燃料電池。隨著質(zhì)子交換膜燃料電池的發(fā)展和普遍應(yīng)用,復合石墨流場板因價 格低和適應(yīng)批量生產(chǎn)的優(yōu)勢顯示出巨大的市場潛力和經(jīng)濟競爭力。 應(yīng)用領(lǐng)域:質(zhì)子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池及其它電化學反應(yīng)器。 合作方式及條件:面議
天津大學
2021-04-11