用于聚合物电解质膜燃料电池中的质子导电膜

聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFC)是 2 0世纪 6 0年代兴起的第五代燃料电池 ,以其诸多优点正引起人们越来越多的关注和研究。其中作为电解质的功能高分子膜是这类燃料电池的“心脏”,起着隔离阴阳极、绝缘电子和选择性输运质子的作用。它的性能决定着 PEMFC的输出功率、电池效率、成本及应用前景。文中对这类膜材料 (包括全氟磺酸膜、掺杂酸型膜及接枝型磺酸膜等 )的结构、性能及发展现状作了综述 ,并指出在膜材料上的突破将使燃料电池成为 2

磷钼酸及磷钼酸质子导电膜的制备

介绍了合成电导率较高的无机质子导体磷钼酸的新方法——离子交换法,用这种方法制磷钼酸快捷易操作.将磷钼酸分散在几种体系中制成磷钼酸导电膜,并测定它们的性能,结果表明,用PC溶解PAN作粘合剂制备的磷钼酸导电膜,性能稳定,电导率可达2.27×10- 4 S·cm - 1。

魔芋葡甘露聚糖/磷钨酸复合质子导电膜的制备

魔芋葡甘露聚糖本身具有良好的成膜性及阻醇性,而作为无机质子导电物,磷钨酸在提高膜的质子导电率方面有很大的作用。魔芋葡甘露聚糖与磷钨酸制成复合膜,有利于促进甲醇燃料电池中质子导电膜的发展应用。

聚乙烯醇膜的阻醇及导电性能研究(Ⅰ)热处理聚乙烯醇膜

直接甲醇质子交换膜燃料电池 ( DMFC)中甲醇的穿透问题是阻碍其发展的瓶颈。为提高膜的阻醇性能 ,采用在渗透蒸发领域广泛使用且具有良好分离效果的聚乙烯醇 ( PVA)为原料 ,制备了热处理PVA膜 ,对其阻醇及质子导电能力进行了研究。PVA膜的阻醇效果较目前在 DMFC中广泛使用的Nafion全氟磺酸膜有明显提高 ,但其自身不具有质子导电能力 ,需外加电解质溶液以提高其电导率。

聚乙烯醇膜的阻醇及导电性能 ( Ⅱ)戊二醛交联聚乙烯醇膜

为提高直接甲醇燃料电池(DMFC)用膜的阻醇性能,采用在渗透蒸发领域广泛使用且具有良好分离效果的聚乙烯醇(PVA)为主要材料,制备了戊二醛(GA)交联PVA膜,考察了此类膜的阻醇及质子导电能力。PVA(GA)膜的阻醇效果较目前在DMFC中广泛使用的Nafion膜有显著提高,但其自身不具有质子导电能力,需外加电解质溶液以提高其电导率。

In、Ta共掺杂Ni-BaCeO_(3)基氢分离膜

传统能源的短缺以及化石燃料直接燃烧后所产生的污染,促使人类必须探索新的可替代能源。氢气无毒、无污染、来源广泛,是第三次能源革命的重要媒介。工业制氢会产生CO、CO_(2)等副产物,故而提升氢气浓度,剔除这些杂质,是制氢必不可缺的环节。混合导电氢分离膜具有高效的氢分离能力,是应用在该环节的最佳选择之一。BaCeO_(3)是单相钙钛矿结构,在其“B”位掺杂后,质子导电能力提升,具备更佳的氢渗透性,但这类材料在湿润CO_(2)气氛中化学稳定性较差。合理的掺入其他离子以及添加金属相,能有效改善材料的氢渗透率或化学稳定性。本工作使用溶胶凝胶法制备了BaCe_(0.7)In_(0.1)Ta_(0.1)Y_(0.1)O_(3-δ)粉末材料,并与Ni粉混合共烧制备质子-电子混合导电金属陶瓷氢分离膜。通过XRD、SEM表征了样品的相结构和微观形貌,并测试了其电导率,氢渗透率,以及在湿润CO_(2)环境中的短期稳定性。结果表明,In^(3)+和Ta^(5+)共掺杂不仅改善了样品的烧结活性,并且提高了氢分离膜在湿润CO_(2)环境中的化学稳定性。

Pt修饰的SrCe_(0.9)Y_(0.1)O_(3-δ)膜的制备与电性能研究

为了提高质子-电子混合导电膜的电子导电性,采用浸渍法对SrCe0.9Y0.1O3-δ粉体进行Pt修饰,制备出含Pt的SrCe0.9Y0.1O3-δ质子导电膜(Pt/SCY膜),并对其致密性、物相、微结构、电子导电性进行了研究。研究结果表明,在1450℃保温3h,得到的Pt含量≤0.2%(质量分数)的Pt/SCY膜具有正交钙钛矿结构,且相对密度达98%。当保温时间延长或Pt掺入量增加时,Pt/SCY膜中出现SrY2O4和Y2O3相。Pt/SCY膜在H2还原前后具有不同的微观结构,通过对膜在空气中的交流阻抗谱测试,发现Pt修饰改变了400℃以下电子的传导机制,显著地提高了低温区电子导电率。

钯基醇氧化电催化剂的研究进展

直接醇燃料电池作为便携式电子产品的电源受到广泛关注,传统的直接醇燃料电池使用质子导电膜和铂基催化剂,存在一些问题。因此,设计使用非铂催化剂的碱性膜醇燃料电池受到格外重视。其中钯被认为是重要的铂取代材料。评论了碱性介质中醇类在Pd基电催化剂上氧化的热点问题,综述了Pd基催化材料的设计和最新研究进展及载体材料对Pd基催化剂催化氧化醇类的动力学性能、稳定性的影响及选择性氧化机理。