本节主要介绍了燃料电池尤其是质子交换膜燃料电池中双极板的基本工作特性，基于工作特性对于双极板的材料和加工提出了相应的要求，同时简要介绍了双极板设计中的主要流场构型。随后论述了目前研究者比较关注的三种应用于双极板制造的材料，即石墨材料、金属材料以及复合材料，分别针对这三种材料的基本概念、材料特性、加工方式、对应流场设计方案等方面进行了系统介绍，在这里将这三种材料在双极板应用中的相关特性进行简要总结，如表1-19所示。
表1-19 双极板常用材料性能对比总结
各种类型的燃料电池中，质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其操作温度(约80℃)低，功率密度高，启动快，对负载变化响应快，在最近几年备受关注[1]。其中氢/空气质子交换膜燃料电池尤为适用于轻型汽车动力和建
在电堆中，一个典型的质子交换膜燃料电池(见图1-1)单元包含以下组件：图1-1质子交换膜燃料电池示意图(1)离子交换膜。(2)导电多孔扩散层。(3)在膜和扩散层之间的催化剂(电极)。(4)电池连接件和双
有机阳离子交换膜是一种有机高聚物膜，最初被WilliamT.Grubb于1957年应用于燃料电池。这些尝试最终实现了现代质子交换膜燃料电池系统的发展。质子交换膜将燃料和氧化剂分隔在两侧电极中。它是一种离
两片多孔气体扩散层将膜电极组合体夹在中间，主要起气体扩散和收集电流的作用。多孔扩散层的主要功能包括：①实现气体在催化层表面的扩散;②提供机械支撑;③导通电流;④排除反应生成水。扩散层的材质是经疏水材料处
催化剂层(电极)位于膜和扩散层中间。电极由催化剂和黏合剂组成。阳极和阴极都使用铂基催化剂。为促进氢氧化反应(HOR)，阳极使用碳载纯铂催化剂。考虑到阳极燃料存在CO杂质，易引起Pt中毒，也往往会使用铂钌
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