1、質子交換膜燃料電池是目前最有發(fā)展前景的清潔能源之一。氣體擴散層是質子交換膜燃料電池的重要組成部分。碳紙由于其優(yōu)異的性能和比較成熟的成紙工藝，是氣體擴散層應用最廣泛的基底材料。目前，碳紙的生產主要由國外公司壟斷，國內仍處于實驗室研究階段。因此，系統(tǒng)的研究碳紙的制備工藝，有著十分重要的價值。
　　 本文采用傳統(tǒng)的抄紙工藝制備了碳紙，系統(tǒng)地研究了打漿、模壓成型、碳化、石墨化工藝對碳紙性能和結構的影響。在此基礎上，利用碳納米管對制備的碳

2、紙進行改性，并對其進行性能表征。通過上述研究工作，得到如下結論:
　　 1.碳紙前驅體對碳紙有著重要影響。不同長度的碳纖維，有利于碳紙前驅體的均勻性;分散劑的濃度和打漿時間影響著碳紙前驅體的厚度和電阻率。采用0.12％的聚丙烯酰胺(PAM)溶液，經過8min打漿制備了性能優(yōu)異的碳紙前驅體。
　　 2.浸漬和熱壓工藝對碳紙原紙的厚度和電阻率，以及最終產品中樹脂碳的含量有著很大影響。通過10％的乙醇-酚醛樹脂溶液浸漬，經干燥

3、熱壓成型后，得到碳紙原紙。熱壓時間4-5min，溫度160℃，所制得的碳紙原紙的具有良好的性能。其厚度為185±5μm，電阻率為5.7×10-2Ω·cm。
　　 3.經過碳化、石墨化后得到的碳紙厚度幾乎不變，電阻率大大降低，導電性能得到提高。碳化溫度900℃，石墨化溫度2500℃，恒溫時間為30min，制備的碳紙厚度185±5μm，電阻率8.09×10-3Ω·cm，接觸角136°，孔隙率76％。
　　 4.通過氣相沉積法