การเตรียมแผ่นนำไฟฟ้าสองขั้วจากพอลิพรอพิลีนสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

Abstract

ทางเลือกหนึ่งของการเตรียมแผ่นนำฟ้าสองขั้วสำหรับใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงแบบเยื่อแผ่นแลกเปลี่ยนโปรตอนคือ การเตรียมจากพอลิเมอร์คอมโพสิตด้วยสารเติมแต่งที่นำไฟฟ้า การศึกษาโครงสร้างสัณฐานวิทยา การนำไฟฟ้า สมบัติทางกายภาพและสมบัติเชิงกลของพอลิเมอร์คอมโพลิตที่เตรียมในงานวิจัยนี้ พบว่าผลกระทบร่วมในพอลิเมอร์คอมโพสิตที่ใช้สารเติมแต่งที่นำไฟฟ้าร่วมระหว่างอะเซทิลีนแบล็คกับเส้นใยคาร์บอนให้ค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่าพอลิเมอร์คอมโพสิตที่ใช้สารเติมแต่งที่นำไฟฟ้าชนิดเดียว โดยพอลิเมอร์คอมโพสิตของอะเซทิลีนแบล็คร้อยละ 20 กับเส้นใยคาร์ยอนร้อยละ 30 โดยน้ำหนัก พอลิเมอร์คอมโพสิตของอะเซทิลีนแบล็คร้อยละ 30 โดยน้ำหนัก กับเส้นใยคาร์บอนร้อยละ 20 โดยน้ำหนัก และพอลิเมอร์คอมโพสิตของอะเซทิลีนแบล็คร้อยละ 40 โดยน้ำหนัก กับเส้นใยคาร์บอนร้อยละ 10โดยน้ำหนัก ให้ค่าการนำไฟฟ้าสูงที่สุดประมาณ 303 ซีเมนส์/เซนติเมตร เมื่อพิจารณาต้นทุนในการผลิต พบว่าการเตรียมพอลิเมอร์คอมโพสิตของอะเซทิลีนแบล็คร้อยละ 40 โดยน้ำหนัก กับเส้นใยคาร์บอนร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก มีต้นทุนต่ำสุด การเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าของพอลิเมอร์คอมโพสิตทำได้โดยการเติมสารเติมแต่ง ซึ่งการเติมซิงค์สเตียเรท 5 phr ร่วมกับไทเทเนียมไดออกไซด์ 3 phr ในพอลิเมอร์คอมโพสิตของอะเซทิลีนแบล็คร้อยละ 40 โดยน้ำหนัก กับเส้นใยคาร์บอนร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ให้ค่าการนำไฟฟ้าสูงที่สุดคือ 5.006 ซีเมนต์/เซนติเมตร อีกทั้งยังพบว่าการเติมสารเติมแต่งทั้ง 2 ชนิดนี้ ส่งผลให้ความหนาแน่นและความแข็งเพิ่มขึ้น ในขณะที่การดูดซับน้ำและความแข็งแรงโค้งงอลดลง