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什么是疏水碳纸?

点击次数:89 发布时间:2021-12-27
  燃料电池是一种将化学能通过化学反应直接转化成电能的装置,具有能量转换效率高(可达40%~60%)、模块化结构紧凑、低噪音、环境友好、可靠性高故障率低等特点,在基站电源、中小型电站和区域性分散电站、固定式备用电源、可移动便携式电源及各种电动车等方面,具有广阔的应用前景。质子交换膜燃料电池作为燃料电池中的一种,由于性能和成本两方面的限制,目前还未真正的实现大规模商业化。膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部件,由阳极气体扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层和阴极气体扩散层组成。膜电极是电化学反应发生的场所,反应时,在阳极燃料通过阳极催化层,在催化剂作用下被氧化;在阴极作为阴极反应物的氧气或空气通过阴极气体扩散层进入阴极催化层,被阴极催化剂还原生成产物水,生成的水通过气体扩散层随反应尾气排出。如果不处理好水管理的问题,那么在高电流密度下生成的水就无法及时排出,造成电极水淹,会严重阻碍反应气体的进入以及气体与催化剂的接触,使得气体密度减小,有效催化面积减小,电流密度急剧下降,因此必须要处理好水管理的问题。
  疏水碳纸是燃料电池实验的材料,即气体扩散层,气体扩散层为燃料电池的心脏-膜电极组(MEA) 中一项不可或缺的材料,它扮演着MEA与双极板之间的沟通桥梁角色,疏水碳纸的主要功能包括:
  1.引导气体从石墨板的导流沟槽到触煤层;
  2.顺利把反应式产生物-水排除于触媒层之外,避免淹水问题;
  3. 电流的传导器;
  4.在燃料电池反应时具散热功能;
  5.足够的强度支撑MEA当其因为吸水过多而变形时。
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