【科学材料站】碳布材料知多少（一）：W0S1011系列生碳布/亲水碳布/亲疏水碳布/疏水碳布/疏水微孔层碳布系列

备注：

l 亲水碳布按亲水程度分为弱亲水、标准亲水和强亲水；

l 亲疏水碳布为一面亲水、一面疏水的碳布。疏水面的疏水程度为疏水层占整体碳布质量的0.1-60wt%，可调控；

l TS、FS疏水碳布为一面基材、一面疏水的碳布；T、F疏水碳布为整体疏水碳布；

l W0S1011M是基于W0S1011生碳布完全独立开发的疏水微孔层碳布，碳布的疏水性、微孔层的疏水性和载量均可调控；

l W1S1011M疏水微孔层碳布是基于W1S1011疏水微孔层碳布开发的，并对其添加额外的微孔层，该微孔层的疏水性和载量均可调控，具有比W1S1011更强的防水性能，更加有效的防止燃料电池中的“水淹”现象。

生碳布（raw carbon cloth substrate），即碳布基材，是由预氧化的聚丙烯腈（PAN）纤维织物经过碳化烘烤或碳纤维经纺织而成的一种碳纤维织物。其成分主要是碳（通常大于99wt%）。它不仅具有碳材料固有的本征特性，又兼具纺织纤维的柔性可加工性，具有比强度高，抗蠕变性好，密度低，热稳定性和化学稳定性好，热膨胀系数低及电传导性高等一系优异的性能。

由于在生产和运输过程中生碳布表面会附着各种助剂并且积累粉尘，因此表现出弱疏水性。根据不同厂家的生产工艺，生碳布被生产出来时表现出不同的疏水程度。目前，碳布主要应用于电化学领域、微生物燃料电池领域、超级电容器领域及锂电池领域等。

碳布被认为是良好的导电基体，但是由于其表面光滑，比表面积小，且呈化学惰性，限制了其在电化学储能领域的应用。对于生碳布来说，其表面是非极性的，对极性分子例如水是无亲和作用的，因此限制了其在极性溶剂体系内的应用（例如：在超级电容器的应用中，生碳布的比电容仅为1-2F/g，远远低于其他碳材料）。因此在实际操作中，很少有直接使用碳布作为电极材料，往往需要进行表面的亲水处理，以提高其表面活性，如通过工艺控制以及后处理方法，来增加碳表面的非碳元素基团（如含氧官能团）。不仅可以调控功能化负载物在碳布基底上的均匀生长，并且能够实现与水系电解液等充分接触，提高不同电化学储能器件的性能。因此，根据碳布的表面特性，改变碳布表面基团，对提高碳基底的亲水性能具有十分重要的作用和意义。

亲水碳布是一种经过化学活化使其具有亲水性的碳材料。它被用作储能装置的电极或集流体。亲水碳布在储能装置中作为电极有许多应用，在热性能和导电特性重要的场合也有应用。亲水碳布具有优异的拉伸和层间剪切强度，可防止织物起皱。它是专门为液体型电化学反应器设计的，或用于材料复合生长。

科学材料站自研的亲水碳布具有更高比表面积和更加优的综合电池性能，该系列的亲水碳布具有丰富的含氧官能团，更加适用于一些特定应用，如液流电池，电池、材料合成等。

科学材料站对W0S1009、W0S1011、AvCarb 1071 HCB生碳布等进行预氧化处理得到了相应的亲水碳布。此外，科学材料站还可根据用户需求定制不同亲水性的碳布。该材料由科学材料站独家研发。

亲疏水碳布是一种经过化学活化使其一面具有亲水性，而另一面疏水的碳布材料。该材料由科学材料站独家研发。如W0S1011生碳纸对应的W0S1011TH亲疏水碳纸。亲水性和疏水性均可调控。

疏水碳布是一种经过疏水剂（如PTFE、FEP等）处理得到的疏水碳布，该碳布不具有微孔层。科学材料站可调控碳布基材的疏水程度从而得到不同疏水度的疏水碳布。

疏水微孔层碳布是一种经过疏水剂处理，再进一步涂布/喷涂一层微孔层。科学材料站可调控碳布基材的疏水程度，并调控微孔层的载量和疏水程度，从而得到满足众多应用的疏水微孔层碳布，如W0S1011M，W1S1011M等。

此外，科学材料站同时提供

l 亲水碳布/亲水碳纸/亲水碳毡/亲水石墨毡；

l 亲疏水碳布/亲疏水碳纸/亲疏水碳毡/亲疏水石墨毡；

l 疏水碳布/疏水碳纸/疏水碳毡/疏水石墨毡；

l 疏水微孔层碳布/疏水微孔层碳纸/疏水微孔层碳毡/疏水微孔层石墨毡；

l 气体扩散电极：催化剂碳纸电极/催化剂碳布电极/催化剂碳毡电极/催化剂石墨毡电极等

部分用户反馈：