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燃料電池是一種將化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置，具有能量轉(zhuǎn)換效率高(可達40%～60%)、模塊化結(jié)構(gòu)緊湊、低噪音、環(huán)境友好、可靠性高故障率低等特點，在基站電源、中小型電站和區(qū)域性分散電站、固定式備用電源、可移動便攜式電源及各種電動車等方面，具有廣闊的應(yīng)用前景。質(zhì)子交換膜燃料電池作為燃料電池中的一種，由于性能和成本兩方面的限制，目前還未真正的實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。膜電極是質(zhì)子交換膜燃料電池的核心部件，由陽極氣體擴散層、陽極催化層、質(zhì)子交換膜、陰極催化層和陰極氣體擴散層組成。膜電極是電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場所，反應(yīng)時，在陽極燃料通過陽極催化層，在催化劑作用下被氧化;在陰極作為陰極反應(yīng)物的氧氣或空氣通過陰極氣體擴散層進入陰極催化層，被陰極催化劑還原生成產(chǎn)物水，生成的水通過氣體擴散層隨反應(yīng)尾氣排出。如果不處理好水管理的問題，那么在高電流密度下生成的水就無法及時排出，造成電極水淹，會嚴(yán)重阻礙反應(yīng)氣體的進入以及氣體與催化劑的接觸，使得氣體密度減小，有效催化面積減小，電流密度急劇下降，因此必須要處理好水管理的問題。
疏水碳紙是燃料電池實驗的材料，即氣體擴散層,氣體擴散層為燃料電池的心臟-膜電極組(MEA) 中一項*的材料，它扮演著MEA與雙極板之間的溝通橋梁角色，疏水碳紙的主要功能包括:
1.引導(dǎo)氣體從石墨板的導(dǎo)流溝槽到觸煤層;
2.順利把反應(yīng)式產(chǎn)生物-水排除于觸媒層之外，避免淹水問題;
3. 電流的傳導(dǎo)器;
4.在燃料電池反應(yīng)時具散熱功能;
5.足夠的強度支撐MEA當(dāng)其因為吸水過多而變形時。
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