陈惠，刘洪波，涂文懋，杨荔，杨丽，何月德

(1.湖南大学 材料科学与工程学院，湖南 长沙，410082；2.武汉理工大学 资源与环境学院，湖北 武汉，430070)

燃料电池是一种能量转换装置，它按电化学原理等温地把储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能[1]。电池的燃料可采用氢、醇、碳氢化合物或其经重整后富含H2的重整气等，氧化剂一般采用O2或空气[2]。与传统的电池概念完全不同，燃料电池不需要充电，只要将燃料直接送入燃料电池系统，燃料电池就能源源不断地将燃料的化学能转变成电能，它具有其他能量发生装置不可比拟的优越性。成本太高是PEMFC难以商业化应用的主要因素，双极板占整个PEMFC总质量的 70%～80%，成本占总成本的 40%～60%[3−4]。要降低PEMFC成本和提高输出功率，除了改进三合一膜电极组件[5]、降低铂含量[6]或选用铂的替代金属外，主要是设法选择合适的双极板材料、流场结构和合理的制备工艺，以降低电池的内阻，提高电池输出功率，改善电池性能。因此，寻求和设计价廉、质轻、板薄、力学性能好、电导率高、透气率低、耐腐蚀的材料以及成本较低的制备技术是双极板发展的目标。目前主要采用石墨粉或碳粉与树脂(酚醛树脂、环氧树脂等)、导电胶等黏结剂相混合，采用注塑、模压等方法来制备双极板。虽然石墨/聚合物复合材料的电导率较纯石墨材料低，但是完全能满足PEMFC的要求，一些学者对这种双极板进行了研究[7−12]。但石墨/聚合物双极板强度较弱，同时板呈脆性，本文作者为此利用膨胀石墨质轻，加工成形性好，具有很强的柔性的特点，以膨胀石墨为导电骨料，以酚醛树脂为黏结剂，制备燃料电池双极板，研究不同条件下复合材料双极板的性能。……