采用聚醚醚酮(PEEK)树脂对聚酰亚胺(PI)树脂进行改性,并以膨胀石墨作为第一导电填料,以模压成型方法制备了质子交换膜燃料电池用复合材料双极板,探究了PEEK和PI树脂比例,双极板树脂含量和石墨烯添加量对复合石墨双极板性能的影响。结果表明,当树脂质量分数固定为40%,PI∶PEEK质量比例为1∶1.25时所制得的膨胀石墨/PI-PEEK复合石墨双极板样品具有最佳的电导率(181.8 S/cm)和抗弯强度(43.49 MPa),较纯PI树脂样品电导率提高64.7%。对添加了PEEK的复合石墨双极板进行SEM、拉曼和红外光谱的表征,结果表明:PEEK树脂能较好地填入双极板孔隙之间,提高双极板致密性,红外光谱中O—H峰位变宽变长且向低频方向移动,说明添加PEEK树脂能引入大量柔性醚键和羟基从而在树脂之间形成分子间氢键。将PI与PEEK树脂的质量比固定为1∶1.25,调整树脂在双极板中的含量,当树脂含量从30%提高到50%时,膨胀石墨/PI-PEEK复合石墨双极板的电导率下降,力学性能提升。