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适用于微型燃料电池扩散层的多孔硅的可控制备工艺研究

郑丹 , 田娟 , 张熙贵 , 夏保佳 , 张宝宏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01367

多孔硅以其多孔结构及大的表面体积比等特点被认为是可在基于MEMS技术的微型燃料电池中代替碳 纸、碳布作为扩散层的材料. 本文考虑传统碳纸、碳布作为扩散层的要求, 并结合多孔硅材料的特点, 选用n<100>(0.04~0.15 Ω·cm)单晶硅进行了多孔硅制备工艺的研究; 考察了腐蚀液的浓度、电流密度和氧化处理时间对多孔硅的孔隙率、孔深度及氧化速率 的影响, 实现了多孔硅的可控制备. 孔隙率为40%、孔径为350~700nm、厚度为60μm的多孔硅膜电极经循环伏安测定, 在0.5mol/L H2SO4溶液中, 表现出与碳纸相近的电活性, 显示了潜在的应用价值.

关键词: 微型燃料电池 , diffusion layer , porous silicon , controllable preparation

适用于微型燃料电池扩散层的多孔硅的可控制备工艺研究

郑丹 , 田娟 , 张熙贵 , 夏保佳 , 张宝宏

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.06.014

多孔硅以其多孔结构及大的表面体积比等特点被认为是可在基于MEMS技术的微型燃料电池中代替碳纸、碳布作为扩散层的材料.本文考虑传统碳纸、碳布作为扩散层的要求,并结合多孔硅材料的特点,选用n〈100〉(0.04~0.15Ω·cm)单晶硅进行了多孔硅制备工艺的研究;考察了腐蚀液的浓度、电流密度和氧化处理时间对多孔硅的孔隙率、孔深度及氧化速率的影响,实现了多孔硅的可控制备.孔隙率为40%、孔径为350~700nm、厚度为60μm的多孔硅膜电极经循环伏安测定,在0.5mol/L H2SO4溶液中,表现出与碳纸相近的电活性,显示了潜在的应用价值.

关键词: 微型燃料电池 , 扩散层 , 多孔硅 , 可控制备

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