浸渍树脂中添加纳米碳纤维对碳纸性能的影响

王 虹 汤人望 李荣年 陆燕华

(浙江省普瑞科技有限公司，浙江杭州，311215)

浸渍树脂中添加纳米碳纤维对碳纸性能的影响

王 虹 汤人望 李荣年 陆燕华

(浙江省普瑞科技有限公司，浙江杭州，311215)

在质子交换膜燃料电池用碳纸制备工艺的浸渍工序用树脂中加入纳米碳纤维，研究它对碳纸强度、透气性及电性能的影响。结果表明，添加纳米碳纤维后，碳纸抗张强度和导电性能提高，而透气度减小;纳米碳纤维的用量以1．5%为最佳。

纳米碳纤维;燃料电池;碳纸;浸渍树脂

随着新能源技术的发展，质子交换膜燃料电池(PEMFC)的应用越来越广泛，对用作PEMFC电池气体扩散层材料的碳纸的需求量也日益增长。PEMFC要求用作气体扩散电极的碳纸具有:①均匀的多孔结构，优异的透气性;② 低的电阻率，赋予其高的电子传导能力;③ 结构紧密且表面平整，以减小接触电阻，提高导电性能;④ 较好的化学稳定性和热稳定性;⑤ 良好的机械强度，以利于电极制作等优异的性能。它的制造过程主要包括原纸抄造、树脂浸渍、热压固化、石墨化处理等工艺环节［1］。目前，国产碳纸与日本东丽等国外公司生产的碳纸相比，在机械强度及产品的批量稳定性方面存在一定的差距。

纳米碳纤维 (Nano Carbon Fiber，简称NCF)是一种在过渡金属 (如Fe、Ni或它们的合金)的催化作用下，由低碳氢化合物在氢气作为载气的情况下高温裂解生成的具有高比强度、高比模量、高结晶取向度、高导电性、高导热性及较大比表面积的新型碳材料。一……