成果與項目的背景及主要用途：

流場板（雙極板）是質子交換膜燃料電池中的重要部件。目前，質子交換膜

燃料電池廣泛采用的流場板（雙極板）主要有機加工硬質石墨板、機加工金屬板

和注塑碳-塑復合材料雙極板三種類型。這三類流場板各有顯著的優點，但是各

自的缺點也較突出。

為實現燃料電池商品化，需要更低成本和更適應批量化生產的流場板。為此，

我們開發了基于天然鱗片石墨材料和模壓成型工藝的復合石墨流場板技術。經過

努力研究，現在形成的技術可以大幅度降低流場板的材料成本和加工成本，實現

高生產率，同時使導電率（>10S/cm）、氫氣透過系數（<1×10-4 cm3 /s.cm2）、

熱傳導系數（>20W/m.K）以及抗壓強度（>10MPa）等指標均滿足雙極板材料性

能的要求。

復合石墨流場板的主要用途是作為質子交換膜燃料電池的雙極板。

技術原理與工藝流程簡介：

92天津大學科技成果選編

技術原理：

復合石墨流場板主要由天然鱗片石墨和聚合物組成。天然鱗片石墨具有良好

的導電和導熱性能，且化學穩定性好，耐腐蝕，從而保證復合流場板具有良好的

導電及導熱性能。聚合物的添加可以提高復合流場板的強度，并且使復合板阻氣

性能得到改善，以實現雙極板分隔氧化劑和還原劑的功能和滿足燃料電池堆對雙

極板機械性能的要求。

工藝流程：配料→裝料→升溫→模壓→降溫→脫模→成品

技術水平及專利與獲獎情況：

目前已開發和制備出工作面積為 100mm×100mm 的流場板。并可根據需要

加工具有不同尺寸和流場形式的流場板。

應用前景分析及效益預測：

隨著能源的消耗持續增長，能源短缺問題日益凸現。燃料電池的發展必然受

到越來越廣泛的重視。質子交換膜燃料電池是目前應用前景最廣且發展最快的一

類燃料電池。隨著質子交換膜燃料電池的發展和普遍應用，復合石墨流場板因價

格低和適應批量生產的優勢顯示出巨大的市場潛力和經濟競爭力。

應用領域：質子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池及其它電化學反應器。

合作方式及條件：面議