洋葱碳基双极板制备及在PEMFCs中的应用 |
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引用本文: | 陈柳玲,张卫珂,张兰,梁转转,高博文,李琦旺.洋葱碳基双极板制备及在PEMFCs中的应用[J].人工晶体学报,2023(11):1989-1996. |
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作者姓名: | 陈柳玲 张卫珂 张兰 梁转转 高博文 李琦旺 |
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作者单位: | 1. 太原理工大学材料科学与工程学院;2. 中新国际联合研究院能源平台 |
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摘 要: | 以甲烷为碳源,采用化学气相沉积(CVD)法制备了尺寸均匀(粒径在50~140 nm)的带有金属核心的纳米洋葱碳(CNOs)。通过微波加热对合成的CNOs进行纯化得到纯度为99%的洋葱碳材料,并作为双极板导电填料应用于质子交换膜燃料电池(PEMFCs)电堆。通过CNOs的表征和分析表明,合成的CNOs中内嵌Fe-Ni纳米金属粒子。由接触角测试可知,注塑工艺制备的洋葱碳基双极板的润湿角低于91°,亲水性较商用石墨双极板有所改善,有利于电子的传输。经自呼吸电堆耐久性和功率测试发现,由洋葱碳基双极板组装的电堆在13.2 V下的输出功率达到58 W,比商业石墨双极板电堆输出功率(48 W)提高21%。研究证实洋葱碳基复合材料可以提高PEMFCs电堆的功率密度、效率及寿命。
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关 键 词: | 纳米洋葱碳 双极板 PEMFC 输出功率 自呼吸电堆 |
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