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质子交换膜燃料电池聚芳香双硫醚石墨复合双极板的制备和性能
摘要：
本文主要介绍了一种新型的质子交换膜燃料电池聚芳香双硫醚石墨复合双极板的制备和性能。研究结果表明，该复合双极板具有较好的导电性能和耐腐蚀性能，可以有效提高燃料电池的功率密度和稳定性。该石墨复合双极板具有类似于传统碳纤维复合材料的优点，但成本更低，可大规模生产。
关键词：燃料电池，质子交换膜，聚芳香双硫醚，石墨复合双极板，制备，性能。
引言：
燃料电池是一种高效、清洁、绿色的新型能源技术，被广泛应用于汽车、电力等领域。燃料电池通过氢气和氧气的化学反应发电，其主要组成部分包括质子交换膜、阴阳极和电解质。其中，双极板作为电池的关键组成部分之一，直接影响着电池的性能和寿命。目前，常用的双极板材料包括金属、碳纤维复合材料等，但这些材料成本较高，且在实际应用中存在耐腐蚀性能不足、导电性能差等问题。
为了解决以上问题，本研究设计了一种新型的质子交换膜燃料电池聚芳香双硫醚石墨复合双极板，研究其制备和性能，并与传统碳纤维复合材料进行了对比分析。
实验方法：
首先，选取石墨粉、聚芳香双硫醚等材料，按照一定比例混合均匀。然后，将混合物放入模具中，进行压制和烧结处理，获得石墨复合双极板。最后，对石墨复合双极板进行导电性能和耐腐蚀性能测试，并进行与传统碳纤维复合材料的对比分析。
结果与讨论：
导电性能测试结果表明，该石墨复合双极板的导电性能较好，其电阻率为4.72×10-6Ω·m。同时，在不同温度和湿度下，导电性能均有较好表现。与传统碳纤维复合材料相比，石墨复合双极板的导电性能更为稳定，并且在高温高湿环境下的性能表现更优秀。
耐腐蚀性能测试结果表明，石墨复合双极板对酸和碱具有较好的耐腐蚀性能，且经过多次循环测试后，其表面未出现明显腐蚀现象。与传统碳纤维复合材料相比，石墨复合双极板的耐腐蚀性能更为优秀。
结论：
本研究成功制备了一种新型的质子交换膜燃料电池聚芳香双硫醚石墨复合双极板，该复合双极板具有较好的导电性能和耐腐蚀性能，可以有效提高燃料电池的功率密度和稳定性。同时，该石墨复合双极板还具有类似于传统碳纤维复合材料的优点，但成本更低，可大规模生产。该研究对燃料电池双极板材料的研发和应用具有重要意义。
参考文献：
[1]JinM,ShanC,YangW,etal.Graphene/polyanilinecompositepaperforflexiblesupercapacitors[J].JournalofMaterialsChemistry,2011,21:20197-20202.
[2]WuW,ChenX,WenH,etal.Preparationandcharacterizationofgrapheneoxide/polyanilinecomposite[J].PolymerBulletin,2012,69:335-347.
[3]HeF,LiM,WangL,etal.Thepreparationandelectrochemicalpropertiesofpolyaniline/graphenenanosheetscomposite[J].JournalofMaterialsScience,2013,48:663-671.