分散方式对PEMFC微孔层油墨流变特性与微结构的影响研究

作     者：陈梦言 杜少杰 张恒 张锐明 唐浩林 隋邦傑 CHEN Mengyan;DU Shaojie;ZHANG Heng;ZHANG Ruiming;TANG Haolin;SUI Pangchieh

作者机构：武汉理工大学汽车工程学院武汉430072 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室)佛山528200 广东省武理工氢能产业技术研究院佛山528200 江苏理工学院汽车与交通工程学院常州213001 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉4430072 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2023年第44卷第6期

页      面：1473-1480页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：广东省重点领域研发计划项目(No.2019B090909003) 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室)开放基金(No.XHD2020-004) 

主　　题：微孔层 球磨分散 超声分散 超声喷涂 流变性 

摘      要：制备高性能的微孔层对于提升质子交换膜燃料电池性能至关重要,其中微孔层油墨的制备是微孔层制备中的核心环节,油墨的分散方式和分散时长均会影响微孔层的性能。在本文中,研究了在两种不同的分散方式及三种不同分散时长下:超声分散(15 min,30 min,45 min)和球磨分散(1 h,2 h,3 h),对微孔层性能的影响,并对微孔层油墨进行了流变性研究、粒径分布和形貌表征以及BET测试。研究结果表明:球磨分散与超声分散制备的微孔层油墨呈现不同的流变性,前者黏度20 m Pa·s明显高于后者2 mPa·s,粒径分布也因分散方式不同呈现明显差异。球磨分散方式制备的微孔层表面出现明显的团聚絮状物,增加了表面粗糙度,同时该制备方式下的微孔层比表面积为9.2922 m^(2)·g^(-1)。同样制备时长也会对微孔层性能产生影响,研究发现球磨分散2 h制备的微孔层展示了更高的优越性。