燃料电池以高效、清洁的供电方式备受关注，更以稳定的供电能力逐步成为重要的供能方式。燃料电池扩散层是影响电池性能的关键部件，其主要作用有：支撑催化剂和膜结构；均匀分布气体；支撑整体结构。同时，扩散层又是气体、电子和产物水的通道。目前，燃料电池扩散层所使用的碳纸脆性较大，缺乏柔性，在安装和使用过程中容易受损，不易安装而且降低了燃料电池的使用寿命。非织造布虽具有一定的柔性，但其制备工艺复杂，开孔孔隙率较大，需填充其他材料才能达到使用要求，导致了成本的增加。而现有的碳纤维布以机织物为主。这种机织物结构疏松、厚度不均匀，并且在平面方向上易伸缩而缺乏尺寸稳定性，从而不易安装难以制成电极。对此，本文提出使用具有柔性的纺织布来制作用于气体扩散层的碳布。以六种常见的有机纤维布为原料，研究了炭化/石墨化工艺对碳纤维布性能与结构的影响，采用热重分析仪、厚度仪、微欧计、扫描电子显微镜对原料布及所得碳布的性能与结构进行了表征。结果表明，人造棉和棉布经过炭化、石墨化后厚度适中，具有较低的电阻率，适于制备燃料电池所用的柔性扩散层材料；真丝具有较低电阻率的同时厚度较低，有望成为超薄扩散层的原料。为提高制品的收率，以磷酸氢二铵为浸渍剂对人造棉进行处理，探讨了浸渍剂处理对炭化收率的影响，并从碳布的厚度、密度，导电能力、拉伸强度、渗透率以及微观结构等方面进行研究。结果表明，磷酸氢二铵的存在改善了有机纤维布的热行为，提高样品炭化收率的同时使其电阻率降低，经过（NH₄）₂HPO₄的浸渍，碳布的炭化收率从11.3%提高到31.3%；电阻率有明显下降，石墨化后碳布的电阻率降为0.068Ω cm；断裂伸长率为14.7%。同时具有良好的透气性能和一定的强度，可用于燃料电池气体扩散层材料。为了进一步提高样品的性能，以磷酸氢二铵改性人造棉为基体材料，酚醛树脂为改性剂，经喷涂、炭化工艺制备燃料电池扩散层材料用碳布。研究了酚醛树脂含量对碳布强度、电阻率、厚度和密度的影响，并通过XRD谱图和SEM图片对碳布进行微观结构分析，探讨了酚醛树脂对碳布强度和电阻率的影响机理。结果表明，酚醛树脂在提高碳布强度的同时使其电阻率降低。当树脂碳含量为35%时，碳布强度提高40%，体电阻率降低至0.05Ω cm。