在所有的氢—氧燃料电池中，质子交换膜燃料电池(PEMFC)是最有前途的一类燃料电池。PEMFC关键部件是双极板。双极板在PEMFC中具有隔绝反应气体、传导电流和提供反应气体通道等功能。它不仅影响燃料电池的性能，也决定了燃料电池的成本。目前双极板的制备材料主要有金属和石墨。由于中间相碳微球(MCMB)具有很好的自烧结性，它是一种优良的碳前驱体材料，用于制备高密度和高强度碳材料。本文研究利用MCMB为前驱体材料，通过凝胶注模成型工艺成型和掺杂催化烧结来制备适用于双极板的碳复合材料。 凝胶注模成型工艺是一种传统的制备陶瓷薄片的方法，本论文利用该工艺获得了密度均匀、强度高的高性能的碳材料层板。为了制备稳定均一的MCMB流延浆料，首先研究了分散剂对MCMB悬浮体Zeta电位的影响，其次研究浆料的流变性，包括不同的固含量、分散剂量对浆料流变性的影响。然后研究了素坯的体积密度和抗弯强度与固相含量间的关系，以及烧结体的体积密度、抗弯强度及线收缩率与固相含量间的关系。以此获得凝胶注模成型工艺最佳配方。 有很多金属和非金属的掺杂物对碳材料的石墨化具有催化作用。本文通过在浆料中添加15um、50nm两种粒度的不同含量的的TiC、SiC在MCMB中进行掺杂，经过1600℃真空烧结。通过实验所测数据、XRD衍射曲线及SEM图片对比看出，掺杂TiC能改善MCMB碳材料的物理性能，而掺杂SiC反而降低碳材料的物理性能。但是这几种掺杂都具有催化石墨化的效应，掺杂TiC的石墨化效果明显优于掺杂SiC。无论对MCMB碳材料的物理性能的影响还是催化石墨化效果，50 nm掺杂比15 um掺杂性能更好。通过以上实验，确定了掺杂15wt％50nm的TiC制备用于PEMFC的双极板。 最后利用自制的双极板组装了一单电池，自行设计了PEMFC测试台，组建了一台完整的燃料电池测试系统。利用该系统对单电池的电性能进行测试，测试数据表明该单电池各项电性能正常，证明自主制备的双极板符合PEMFC对双极板的要求。