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质子交换膜燃料电池催化层的有效质子电导率 被引量:2
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作者 杜春雨 史鹏飞 +1 位作者 程新群 尹鸽平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1102-1105,共4页
A numerical model was presented to predict the specific proton conductivity of the catalyst layer in Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC).This model was derived from the random packed spheres with simple cubic,... A numerical model was presented to predict the specific proton conductivity of the catalyst layer in Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC).This model was derived from the random packed spheres with simple cubic, body-centered cubic and face-centered cubic structures.The effects of sphere radius r_s, bulk proton conductivity k_b, contact parameter γ and contact angle α on proton transfer within a homogeneous agglomerate sphere consisting of carbon-supported catalyst and electrolyte were analyzed.A correlation equation of specific proton conductivity was obtained by data fitting.The real effective proton conductivity in the catalyst layer was measured by addition to a standard Membrane Electrolyte Assembly of an inactive composite layer in the electrolyte path between the anode and cathode. The model was validated by good agreement between calculations and measured data. 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 催化层 质子电导率 自由堆积球 数学模拟
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PEMFC Nafion~膜内电渗系数和质子电导率的研究 被引量:1
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作者 常章用 罗志平 +2 位作者 张玉霞 刘震 李静 《电池工业》 CAS 2009年第2期97-100,共4页
介绍了一种基于氢泵原理在近似于质子交换膜燃料电池工作条件下测量Nation117膜的电渗系数和质子电导率的新方法,研究了用液态水平衡的Nation@117膜在不同温度和水含量下的电渗系数和电导率。结果表明:在20℃到90℃的温度范围内,水... 介绍了一种基于氢泵原理在近似于质子交换膜燃料电池工作条件下测量Nation117膜的电渗系数和质子电导率的新方法,研究了用液态水平衡的Nation@117膜在不同温度和水含量下的电渗系数和电导率。结果表明:在20℃到90℃的温度范围内,水含量等于22.5的膜其电渗系数和质子电导率随着温度的增加而增加;25℃时膜的电渗系数和电导率随着膜中水含量的减少而减小。并结合膜的簇网模型和质子传导机理对结果进行了解释。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 电渗系数 质子电导率 温度 水含量
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测试介质对纳米CeO_2改性SPEEK膜质子电导率的影响
3
作者 童菊英 郭强 +3 位作者 赵正平 董云凤 李丹 李夏 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2011年第4期310-315,共6页
采用纳米氧化铈(CeO2)改性磺化度48.3%的磺化聚醚醚酮(SPEEK),通过溶液浇铸法制备用于直接甲醇燃料电池的质子交换膜.在两种介质中测试改性膜的电导率均随温度的升高而增大,与未改性膜相比却大小正好相反:在1 mol/L以盐酸溶液为电解液... 采用纳米氧化铈(CeO2)改性磺化度48.3%的磺化聚醚醚酮(SPEEK),通过溶液浇铸法制备用于直接甲醇燃料电池的质子交换膜.在两种介质中测试改性膜的电导率均随温度的升高而增大,与未改性膜相比却大小正好相反:在1 mol/L以盐酸溶液为电解液的测试介质中,改性膜的电导率是未改性膜的15倍,在水蒸气测试介质中,却仅为40%.红外光谱分析表明,CeO2中的铈原子与—SO3H基团中的氧原子发生配位作用.X射线衍射仪(XRD)分析可见,当复合膜浸入1 mol/L盐酸4 h前后,纳米CeO2的晶体结构未见明显变化,表明所发生的配位作用仅处于CeO2和SPEEK两个固相界面上.扫描电子显微镜(SEM)观察改性膜和未改性膜均无网络结构和微相分离,质子在膜内通过—SO3H基团之间的跃迁传导,酸溶液介质远比水蒸气有利于质子在纳米CeO2改性SPEEK膜内磺酸基团之间的跃迁. 展开更多
关键词 磺化聚醚醚酮 氧化铈 测试介质 质子电导率
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美发现提高氢燃料电池质子电导率方法
4
《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期524-524,共1页
据美国物理学家组织网近日报道,目前的氢燃料电池的工作原理是:首先,氢气被电离为带正电荷的质子和带负电荷的电子,电子通过燃料电池的电路,而质子则通过质子交换膜。
关键词 质子电导率 氢燃料电池 美发 质子交换膜 物理学家 工作原理 负电荷 正电荷
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ABPBI/SPEEK高温质子交换复合膜的制备与表征 被引量:2
5
作者 张琪 陆婕妤 +1 位作者 钟璟 郭向前 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期91-96,共6页
采用溶剂蒸发法制备聚(2,5-苯并咪唑)/磺化聚醚醚酮(ABPBI/SPEEK)高温质子交换复合膜。考察了SPEEK的掺入对ABPBI/SPEEK质子交换复合膜的结构及性能的影响。结果表明,ABPBI膜和ABPBI/SPEEK复合膜在高温下的热稳定性能良好;随着SPEEK的掺... 采用溶剂蒸发法制备聚(2,5-苯并咪唑)/磺化聚醚醚酮(ABPBI/SPEEK)高温质子交换复合膜。考察了SPEEK的掺入对ABPBI/SPEEK质子交换复合膜的结构及性能的影响。结果表明,ABPBI膜和ABPBI/SPEEK复合膜在高温下的热稳定性能良好;随着SPEEK的掺入,ABPBI/SPEEK复合膜有更好的氧化稳定性和机械性能,ABPBI/SPEEK(20%)复合膜在芬顿试剂中96 h后的质量损失为0.84%,其拉伸强度为120.51 MPa,相较于Nafion 117膜明显提高;ABPBI/SPEEK(20%)复合膜的酸掺杂率为186.68%,该膜在160℃、0%RH时的质子电导率为3.4 mS/cm,约为ABPBI膜的1.78倍。 展开更多
关键词 聚(2 5-苯并咪唑) 磺化聚醚醚酮 质子交换膜 高温 质子电导率
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高质子传导率的GSPEEK凝胶膜制备及其PEMWE性能
6
作者 刘绪锟 王丽华 +1 位作者 仇智 韩旭彤 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期28-35,47,共9页
磺化聚醚醚酮(SPEEK)质子交换膜一般是将聚醚醚酮(PEEK)先磺化然后再进行溶解流延的方式来制备,存在制备过程复杂和电导率较低等问题.本研究创新性的将磺化与成膜过程集成,一步实现从PEEK到磺化度可控的凝胶质子膜(GSPEEK)的高效制备.GS... 磺化聚醚醚酮(SPEEK)质子交换膜一般是将聚醚醚酮(PEEK)先磺化然后再进行溶解流延的方式来制备,存在制备过程复杂和电导率较低等问题.本研究创新性的将磺化与成膜过程集成,一步实现从PEEK到磺化度可控的凝胶质子膜(GSPEEK)的高效制备.GSPEEK膜具有的独特“鱼鳞”状微观形貌,极大提升其质子电导率,在GSPEEK固含量为10%(质量分数)、成膜温度40℃时电导率可达167.0 mS/cm,其质子传导率分别是普通SPEEK膜的3.05倍和商业Nafion 117膜的2.45倍.组装成质子交换膜电解水制氢膜电极(MEA)进行测试,结果表明,当电压为2.4 V时,GSPEKK-10膜的电流密度为1000 mA/cm^(2),相较于普通SPEEK膜和Nafion-117膜的600 mA/cm^(2)、400 mA/cm^(2),其电解水性能得到了大幅度的提升,具有潜在的产业化前景. 展开更多
关键词 GSPEEK凝胶膜 质子交换膜 电解水制氢 质子电导率
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大分子纳米微孔结构的“溶胀-填充”法对质子交换膜的改性
7
作者 宋红霞 陈志娇 +2 位作者 申婧 谭波 马丽英 《广东化工》 CAS 2024年第10期47-49,共3页
本工作采用“溶胀-填充”方法,用超支化大分子作为填充物,实现对质子交换膜性能的改善。通过控制聚偏氟乙烯膜在超支化聚酰胺溶液中的溶胀填充时间,来达到聚偏氟乙烯膜纳米微孔结构的溶胀和填充。本工作设置了1h,3h和5h三个溶胀填充时间... 本工作采用“溶胀-填充”方法,用超支化大分子作为填充物,实现对质子交换膜性能的改善。通过控制聚偏氟乙烯膜在超支化聚酰胺溶液中的溶胀填充时间,来达到聚偏氟乙烯膜纳米微孔结构的溶胀和填充。本工作设置了1h,3h和5h三个溶胀填充时间,制备出了三种不同复合质子交换膜,分别为PVDF-HBM-1,PVDF-HBM-2和PVDF-HBM-5。测试了它们的质子电导率、吸水率、溶胀率、力学性能、氧化稳定性和热稳定性。三种复合质子交换膜表现出良好的性能,尤其是机械性能,氧化稳定性和热稳定性能。复合膜PVDF-HBM-2拉伸强度高达47.18MPa,氧化稳定性值高达99.15%。三种复合膜近400℃开始分解,完全适用于质子交换膜燃料电池的工作温度范围。 展开更多
关键词 燃料电池 质子电导率 机械性能 聚偏氟乙烯 复合膜
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金属有机框架/离子液体增强的质子交换膜的制备及性能
8
作者 孙丽君 吕雪燕 +1 位作者 丁陆阳 屈树国 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期150-158,共9页
为了提高磺化聚醚醚酮/离子液体(SPEEK/IL)膜的质子电导率,降低膜中IL的流失率,采用溶液浇铸法制备了双金属Cd@Co-MOF-74/磷酸基-4-苯基咪唑离子液体([IM2][H_2PO_4])/SPEEK三元复合膜。结果表明,由于离子液体中的咪唑环与MOF中的—OH... 为了提高磺化聚醚醚酮/离子液体(SPEEK/IL)膜的质子电导率,降低膜中IL的流失率,采用溶液浇铸法制备了双金属Cd@Co-MOF-74/磷酸基-4-苯基咪唑离子液体([IM2][H_2PO_4])/SPEEK三元复合膜。结果表明,由于离子液体中的咪唑环与MOF中的—OH或羧酸基团之间形成氢键,咪唑分子被锚定在MOF的孔壁上。在120℃、Cd@Co-MOF-74掺杂的质量分数为1.5%时,三元复合膜的质子电导率最高,达到26.93 mS·cm~(-1)。不同含量的双金属MOF/IL/SPEEK三元复合膜中IL流失率在20%~25%之间。在SPEEK/IL膜中掺杂双金属MOF在保证SPEEK膜有较高质子电导率的同时,降低了SPEEK/IL复合膜的溶胀率,进而增加了SPEEK/IL复合膜的使用寿命。 展开更多
关键词 磺化聚醚醚酮 离子液体 金属有机框架 质子交换膜 质子电导率
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船用质子交换膜燃料电池活化过程中的阻抗分析
9
作者 苏志宏 《广东造船》 2024年第3期100-103,共4页
燃料电池是船舶动力装置电动化的理想选择,长期静置的燃料电池在重新投入使用前必须进行活化。很少有借助阻抗定量分析燃料电池活化过程中内部行为的研究,本文通过有效的等效电路模型分析了逐步加载活化过程中电池内各部分的阻抗。发现... 燃料电池是船舶动力装置电动化的理想选择,长期静置的燃料电池在重新投入使用前必须进行活化。很少有借助阻抗定量分析燃料电池活化过程中内部行为的研究,本文通过有效的等效电路模型分析了逐步加载活化过程中电池内各部分的阻抗。发现相关结论:传荷电阻占主导;阻抗谱上高频阻抗逐渐减小,由2.37 mΩ线性减小到1.66 mΩ,对应膜内磺酸基团氢化、质子电导率增大的过程;而低频弧半径则先减小后增大,五个电流段传荷电阻减小幅度分别为37%、13%、-27%、-57%,说明前期反应能垒逐渐降低,而后期则由于电流增大及产水导致界面气体浓度减小。 展开更多
关键词 船用质子交换膜燃料电池 活化 阻抗谱 传荷阻抗 质子电导率
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SPBI/ePTFE质子交换复合膜的制备与性能表征
10
作者 张琪 何瑞玲 +1 位作者 赵娟 钟璟 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期233-237,共5页
采用化学法-萘钠溶液对疏水增强聚四氟乙烯(ePTFE)基底改性,往基底孔中填充磺化聚苯并咪唑(SPBI)电解质,通过多次真空抽滤和热处理法制备SPBI/ePTFE-x质子交换复合膜。分别采用红外光谱、扫描电镜、酸碱滴定法、干湿称重法和交流阻抗法... 采用化学法-萘钠溶液对疏水增强聚四氟乙烯(ePTFE)基底改性,往基底孔中填充磺化聚苯并咪唑(SPBI)电解质,通过多次真空抽滤和热处理法制备SPBI/ePTFE-x质子交换复合膜。分别采用红外光谱、扫描电镜、酸碱滴定法、干湿称重法和交流阻抗法等手段考察不同厚度的ePTFE基底对质子交换复合膜微观结构和性能的影响。结果表明:SPBI电解质成功填充于ePTFE基底中,膜表面光滑且致密。基底越厚可填充的SPBI越多,复合膜的IEC随基底ePTFE的厚度增加而增大,吸水率也随之增大。SPBI/ePTFE-5复合膜水平和厚度方向的溶胀度为5.26%和2.41%,说明具有较好的尺寸稳定性。SPBI/ePTFE-5复合膜基底厚度薄,传输质子的路径短,有利于质子间的传递,获得了最佳的质子电导率,在160℃时达到0.18S/cm,表明SPBI/ePTFE-5质子交换复合膜在高温下具有良好的质子传导性能。 展开更多
关键词 磺化聚苯并咪唑 聚四氟乙烯 质子交换复合膜 质子电导率
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SPEEK/PEI@ILs复合质子交换膜的制备及PEMWE性能 被引量:2
11
作者 陈葛锋 王丽华 韩旭彤 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期29-34,43,共7页
以磺化度为75%的磺化聚醚醚酮(SPEEK)为原料,加入聚醚酰亚胺(PEI)和离子液体(ILs)制备SPEEK/PEI@ILs酸碱复合膜用于质子交换膜电解水制氢(PEMWE)中.研究复合膜的吸水率、溶胀度、质子电导率、热稳定性和相应的PEMWE性能.结果表明,SPEEK/... 以磺化度为75%的磺化聚醚醚酮(SPEEK)为原料,加入聚醚酰亚胺(PEI)和离子液体(ILs)制备SPEEK/PEI@ILs酸碱复合膜用于质子交换膜电解水制氢(PEMWE)中.研究复合膜的吸水率、溶胀度、质子电导率、热稳定性和相应的PEMWE性能.结果表明,SPEEK/PEI@ILs复合膜与商业Nafion117膜相比,具有相近的质子电导率和溶胀度,说明PEI的加入,增强了复合膜的尺寸稳定性.将SPEEK/PEI@ILs复合膜制备成膜电极并测试PEMWE性能,1 A/cm2电流密度下槽电压为2.75 V,在0.5 A/cm^(2)@1.96(±0.03)V条件下能稳定运行10 h. 展开更多
关键词 磺化聚醚醚酮 质子交换膜 电解水制氢 膜电极 质子电导率
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燃料电池质子交换膜用新型磺化聚芳醚酮的合成和性能表征 被引量:13
12
作者 孔令环 肖敏 +1 位作者 王雷 孟跃中 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1141-1144,共4页
报道了一种新型磺化聚芳醚酮材料的合成方法,通过引入取代基对聚芳醚主链进行保护,用氯磺酸直接磺化方法在聚芳醚酮高分子侧基上引入磺酸功能基,实现了聚合物磺化结构的可控定位合成,得到了稳定性较好的磺化聚芳醚酮.通过核磁共振(NMR)... 报道了一种新型磺化聚芳醚酮材料的合成方法,通过引入取代基对聚芳醚主链进行保护,用氯磺酸直接磺化方法在聚芳醚酮高分子侧基上引入磺酸功能基,实现了聚合物磺化结构的可控定位合成,得到了稳定性较好的磺化聚芳醚酮.通过核磁共振(NMR)、热重(TG)和凝胶渗透色谱(GPC)等分析方法对其结构及性能进行了表征.用溶液浇膜法制备了质子交换膜,考察了膜的各种性能,并与商用Nafion膜进行了比较,其导电性、热稳定性和吸水性远优于Nafion膜,抗氧化性、抗水解性和机械强度也达到了较高的指标. 展开更多
关键词 质子交换膜 聚芳醚酮 质子电导率 燃料电池
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燃料电池用高温质子交换膜的研究进展 被引量:10
13
作者 孙鹏 李忠芳 +4 位作者 王传刚 王燕 崔伟慧 裴洪昌 尹晓燕 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期23-34,共12页
燃料电池是一种高效的清洁能源技术,可缓解当今社会面临的能源和环境问题。质子交换膜燃料电池是一种重要的燃料电池类型,质子交换膜是其关键组件,起到传导质子、隔绝电子和阴阳两极的反应物的作用。质子交换膜燃料电池在低温下存在许... 燃料电池是一种高效的清洁能源技术,可缓解当今社会面临的能源和环境问题。质子交换膜燃料电池是一种重要的燃料电池类型,质子交换膜是其关键组件,起到传导质子、隔绝电子和阴阳两极的反应物的作用。质子交换膜燃料电池在低温下存在许多难以解决的问题,升高工作温度可以解决这些问题。因此需要开发高温低湿度下工作的膜材料。本文综述了高温质子交换膜的主要类型、制备与改性方法和质子传导机制,指出质子导体掺杂的聚苯并咪唑(PBI)类膜材料在高温低湿度下作为质子交换膜适用的巨大潜力,并探讨了复合PBI高温质子交换膜的制备、掺杂的质子导体类型和性能提升方法。最后本文归纳了高温质子交换膜面临的挑战,并指出了该类材料未来的研究方向,如设计合成新型质子导体、改善PBI抗氧化稳定性、调控膜微观结构来提升性能和开发新型聚合物电解质。 展开更多
关键词 燃料电池 高温质子交换膜 复合材料 质子电导率 聚苯并咪唑
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杂多酸掺杂聚酰亚胺/二氧化硅复合质子交换膜的制备和性能研究 被引量:10
14
作者 浦鸿汀 侯继斅 杨正龙 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1923-1926,1930,共5页
采用溶胶-凝胶法制备了杂多酸掺杂聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)复合质子交换膜,研究了其质子导电性能、保水能力和抗化学氧化性能.结果表明,该干态复合膜的室温质子电导率为10-7S/cm,中温环境(100~200℃)下的电导率可达10-5S/cm以上,随... 采用溶胶-凝胶法制备了杂多酸掺杂聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)复合质子交换膜,研究了其质子导电性能、保水能力和抗化学氧化性能.结果表明,该干态复合膜的室温质子电导率为10-7S/cm,中温环境(100~200℃)下的电导率可达10-5S/cm以上,随着温度和杂多酸含量的升高,其质子电导率相应升高;对膜保水性能的研究表明,SiO2和杂多酸的加入能有效提高中温条件下复合膜的保水率,少量水的参与有可能进一步提高膜的质子电导率;对膜抗氧化性的研究表明,复合膜的抗氧化能力随二氧化硅含量的增加而增加,而随杂多酸含量的增加而降低,与纯聚合物相比,该复合膜的抗氧化能力略有下降. 展开更多
关键词 有机-无机复合 质子交换膜 聚酰亚胺 质子电导率 保水能力 抗氧化性
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磺化聚苯醚-磷酸锆质子交换复合膜的制备与性能研究 被引量:6
15
作者 张琪 沈子丁 +3 位作者 何强 陈若愚 杨宝珠 钟璟 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期72-74,共3页
采用溶胶-凝胶法将磺化聚苯醚(SPPO)与磷酸锆(ZrP)复合得到质子交换膜,重点考察了ZrP含量对复合膜含水率、溶胀度和质子电导率的影响,采用红外光谱和交流阻抗法表征SPPO-ZrP复合膜的微观结构和质子电导率。结果表明,SPPO-ZrP复合膜含水... 采用溶胶-凝胶法将磺化聚苯醚(SPPO)与磷酸锆(ZrP)复合得到质子交换膜,重点考察了ZrP含量对复合膜含水率、溶胀度和质子电导率的影响,采用红外光谱和交流阻抗法表征SPPO-ZrP复合膜的微观结构和质子电导率。结果表明,SPPO-ZrP复合膜含水率和溶胀度都随着ZrP质量分数增加而逐渐减小,当ZrP质量分数为20%时,膜的含水率和溶胀度分别达到18%和2.1%。通过交流阻抗法对质子传导性能的表征结果显示,随ZrP质量分数增加复合膜质子电导率逐渐增大,ZrP质量分数20%的SPPO-ZrP复合膜质子电导率在室温下达到1.6×10-2S/cm。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶法 质子交换膜 磺化聚苯醚 磷酸锆 质子电导率
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磺化聚酰亚胺/木质素磺酸钠质子交换复合膜的制备与表征 被引量:7
16
作者 张琪 张弛 +1 位作者 钟璟 徐荣 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期99-102,107,共5页
通过共混法将木质素磺酸钠(SLS)引入到磺化聚酰亚胺(SPI)中,制备了SPI/SLS质子交换复合膜。通过红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征复合膜的化学结构和微观形貌,并对复合膜的含水率、溶胀度、机械性能、热稳定性和质子传导性能进行研... 通过共混法将木质素磺酸钠(SLS)引入到磺化聚酰亚胺(SPI)中,制备了SPI/SLS质子交换复合膜。通过红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征复合膜的化学结构和微观形貌,并对复合膜的含水率、溶胀度、机械性能、热稳定性和质子传导性能进行研究。结果表明:SLS均匀分散在SPI内部,SLS的引入提升了质子交换复合膜的热稳定性。SPI/SLS-15复合膜的拉伸强度为49.1MPa,是Nafion117膜的1.84倍。复合膜的质子电导率随SLS含量的增加而增加,SPI/SLS-15质子交换复合膜的质子电导率最高,在90℃水中达到0.329S/cm。SLS增加了复合膜的保水性和质子传输位点,使复合膜的质子电导率有很大提升。 展开更多
关键词 质子交换膜 磺化聚酰亚胺 木质素磺酸钠 质子电导率
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含氨基磺化聚芳醚酮砜质子交换膜的制备与性能 被引量:3
17
作者 徐晶美 程海龙 +4 位作者 马丽 白洪伟 任春丽 张会轩 王哲 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1776-1781,共6页
通过四元缩聚的方法合成了带有氨基的磺化度可控的磺化聚芳醚酮砜共聚物(Am-SPAEKS).采用红外光谱和核磁共振谱表征了Am-SPAEKS共聚物的结构.该共聚物膜具有较好的热性能、尺寸稳定性、较高的质子传导率和阻醇能力.在80℃时Am-SPAEKS-1... 通过四元缩聚的方法合成了带有氨基的磺化度可控的磺化聚芳醚酮砜共聚物(Am-SPAEKS).采用红外光谱和核磁共振谱表征了Am-SPAEKS共聚物的结构.该共聚物膜具有较好的热性能、尺寸稳定性、较高的质子传导率和阻醇能力.在80℃时Am-SPAEKS-1膜的质子传导率达到0.0894 S/cm,而其甲醇渗透系数在25℃时为0.24×10-6cm2/s,低于相同温度下SPAEKS膜(0.87×10-6cm2/s)和Nafion膜(2×10-6cm2/s).结果表明,Am-SPAEKS膜能够满足质子交换膜燃料电池(PEMFC)的使用要求. 展开更多
关键词 氨基 磺化聚芳醚酮砜 质子电导率 质子交换膜
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磺化杂萘联苯聚醚酮膜的制备及其阻醇和质子导电性能 被引量:7
18
作者 邓会宁 许莉 王宇新 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期13-16,20,共5页
采用浓硫酸和发烟硫酸的混合物作磺化剂得到不同磺化度的磺化杂萘联苯聚醚酮(SPPEK),考察了不同磺化度的SPPEK膜的导电和阻醇特性.磺化度为73%的膜在测试的温度范围内膜的电导率数量级在10-2S/cm,其甲醇透过系数约比Nafion115膜低一个... 采用浓硫酸和发烟硫酸的混合物作磺化剂得到不同磺化度的磺化杂萘联苯聚醚酮(SPPEK),考察了不同磺化度的SPPEK膜的导电和阻醇特性.磺化度为73%的膜在测试的温度范围内膜的电导率数量级在10-2S/cm,其甲醇透过系数约比Nafion115膜低一个数量级,如果以质子传递通量和甲醇传递通量之比定义为综合指标,SPPEK膜的综合性能比Nafion115膜高3.3倍. 展开更多
关键词 直接甲醇燃料电池 磺化杂萘联苯聚醚酮 质子电导率 透醇性能
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杂多酸掺杂PAN-SiO_2复合质子交换膜的研究 被引量:3
19
作者 浦鸿汀 侯继斅 杨正龙 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1519-1523,共5页
采用溶胶-凝胶法制备了杂多酸掺杂聚丙烯腈-二氧化硅(PAN-SiO2)复合质子交换膜,并研究了其质子导电性能、保水能力和抗化学氧化性能.研究结果表明,该有机/无机复合质子交换膜的室温质子电导率为10^-6 S.ctn^-1左右,SiO2和杂多... 采用溶胶-凝胶法制备了杂多酸掺杂聚丙烯腈-二氧化硅(PAN-SiO2)复合质子交换膜,并研究了其质子导电性能、保水能力和抗化学氧化性能.研究结果表明,该有机/无机复合质子交换膜的室温质子电导率为10^-6 S.ctn^-1左右,SiO2和杂多酸的加入使得该复合膜可以在较高温度下使用,而且随着温度的升高质子电导率可提高1~2个数量级,在140℃的中温工作条件下质子电导率则可达10^-4 S·cm^-1.同时SiO2和杂多酸的加入能有效提高中温条件下该复合膜的保水率.与纯聚合物相比,复合膜的抗化学氧化能力显著提高. 展开更多
关键词 质子电导率 保水能力 抗氧化性 质子交换膜 聚丙烯腈 有机-无机复合
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氧化石墨烯/磺化聚苯并咪唑高温质子交换膜的制备和表征 被引量:2
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作者 张琪 潘丽燕 +2 位作者 徐荣 周守勇 钟璟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4758-4764,共7页
通过共混法和原位聚合法成功制备氧化石墨烯(GO)/磺化聚苯并咪唑(SPBI)质子交换复合膜。用FTIR及TEM表征了复合膜的结构,并测试了复合膜的热稳定性、力学性能、尺寸稳定性、含水率、酸掺杂率、氧化稳定性及质子电导率,重点考察不同制备... 通过共混法和原位聚合法成功制备氧化石墨烯(GO)/磺化聚苯并咪唑(SPBI)质子交换复合膜。用FTIR及TEM表征了复合膜的结构,并测试了复合膜的热稳定性、力学性能、尺寸稳定性、含水率、酸掺杂率、氧化稳定性及质子电导率,重点考察不同制备方法、GO的加入对GO/SPBI质子交换复合膜结构和性能的影响。实验结果表明,GO在Y-GO/SPBI-1%复合膜中呈薄片状并良好分散。添加GO后复合膜的力学性能大幅提高,拉伸强度相较于Nafion117膜(26.65MPa)提高了2.5倍。Y-GO/SPBI-1%复合膜热稳定性稍高于G-GO/SPBI-1%复合膜。Y-GO/SPBI-1%复合膜拥有与SPBI膜相当的含水率,比G-GO/SPBI-1%复合膜的含水率提高了51.36%,表明原位聚合法制备的膜具有良好的保水能力。原位聚合法制备的复合膜具有更高的酸掺杂率和更低的酸溶胀度,提高了膜的尺寸稳定性。Y-GO/SPBI-1%质子交换复合膜在相对湿度40%、160℃下具有最高的质子电导率0.113S/cm。GO上的含氧官能团有助于复合膜中质子的跳跃,原位聚合法使GO更均匀地分散在SPBI基质中,对复合膜质子电导率的提高起到关键作用。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 磺化聚苯并咪唑 原位聚合法 质子电导率 高温质子交换膜
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