Kohlefaserpapier ist ein poröses Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial, das aus Kohlenstofffasern und einer Kohlenstoffmatrix besteht. Als Trägermaterial der Diffusionsschicht von Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen übernimmt es die doppelte Rolle des Stofftransports und der Leitfähigkeit. Daher muss Kohlefaserpapier nicht nur eine gute Porosität, sondern auch eine gute Leitfähigkeit aufweisen. Die Leitfähigkeit von Kohlefaserpapier wird hauptsächlich von zwei Faktoren bestimmt. Der eine ist der Kontaktwiderstand, der durch die enge Verbindung zwischen Kohlefaser und Kohlenstoffmatrix entsteht, und der andere ist die Leitfähigkeit von Kohlefaser und Kohlenstoffmatrix. Die Leitfähigkeit von Kohlenstoff steht in direktem Zusammenhang mit der Mikrostruktur und der Wärmebehandlungstemperatur des Kohlenstoffs. Der Kohlenstoff in Harzkohlenstoff und Kohlenstofffasern ist ein Übergangszustand des schwierig zu graphitierenden Kohlenstoffs. Bei dieser Struktur handelt es sich nicht um eine ideale Graphitkristallstruktur, sondern um einen Übergangszustand von einer amorphen chaotischen Schichtstruktur zu einer idealen Graphitkristallstruktur. Im Vergleich zur idealen Graphitkristallstruktur weist die Kristallstruktur von Kohlefaserpapier die folgenden Eigenschaften auf: Sein hexagonales Netzwerk ist flach, enthält jedoch verschiedene Defekte wie Hohlräume, Versetzungen und Verunreinigungsatome; die Netzwerkebene ist verzerrt und die Vorzugsorientierung ist schlecht; Der Zwischenschichtabstand ist groß und liegt zwischen 0.336-0.344 nm; Die Kristallitgröße ist klein und beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 60 nm. Graphitisierung ist der Prozess der Umwandlung von einer chaotischen Schichtstruktur in eine ideale Graphitkristallstruktur, und sein Fortschritt wird durch die Temperatur der Graphitisierungsbehandlung und die Isolationszeit gesteuert. Daher ist es von großer Bedeutung, den Einfluss der Graphitisierungstemperatur auf die Leitfähigkeitseigenschaften von Kohlefaserpapier zu untersuchen.
