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質子交換模燃料電池之強化膜材暨微孔層研究

為了解決p40平板的問題，作者紀旻樵 這樣論述：

低溫質子交換膜燃料電池中多採Nafion膜，本實驗膜材部分利用PTFE孔洞膜作支撐材以製備複合膜，形成高機械性質與厚度~20 μm薄膜以提升質子交換膜耐久性及良好質子傳導。結果顯示自製Nafion / PTFE複合膜在0.6 V電壓下，電流密度469.4 mA cm-2，，其性能皆比商購Nafion XL複合膜之電流密度323.3 mA cm-2，顯示自製複合膜材相較商購Nafion XL更薄厚度得更高性能。 大多研究單一疏水微孔層在100 %RH環境下陰極觸媒層排水管理，而探討親、疏水雙重微孔層，添加SiO2親水材料利用逆滲透將水分回至質子交換膜材，提升低濕環境下電池性能。 結果顯示

，25 wt.% SiO2親水微孔層塗覆於GDL 240相較親水微孔層塗覆於自製40 wt.% PTFE疏水微孔層上以及全商購GDL 240之顯現更高性能。此外本實驗更探討SiO2親水微孔層含量對電池性能影響，將35 wt.% SiO2親水微孔層塗覆GDL 240，100 %RH得0.6 V下，電流密度479.9 mA cm-2。在低濕環境下，35 wt.% SiO2相較於25 wt.% SiO2親水微孔層顯示較低性能由上述二部分結論出親水微孔層在高濕、低濕環境皆有大幅改善，而SiO2含量過高，反造成電池性能下降。