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燃料電池是一種將化學能通過化學反應直接轉化成電能的裝置，具有能量轉換效率高(可達40%～60%)、模塊化結構緊湊、低噪音、環境友好、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，具有廣闊的應用前景。質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大規模商業化。膜電極是質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。膜電極是電化學反應發生的場所，反應時，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物水，生成的水通過氣體擴散層隨反應尾氣排出。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，會嚴重阻礙反應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.引導氣體從石墨板的導流溝槽到觸煤層;
2.順利把反應式產生物-水排除于觸媒層之外，避免淹水問題;
3. 電流的傳導器;
4.在燃料電池反應時具散熱功能;
5.足夠的強度支撐MEA當其因為吸水過多而變形時。
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