羰基和砜基共交联磺化聚酰亚胺质子交换膜的制备及燃料电池性能

发布时间：2017-07-21 03:20

  本文关键词：羰基和砜基共交联磺化聚酰亚胺质子交换膜的制备及燃料电池性能

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【摘要】：为提高磺化聚酰亚胺质子交换膜(SPI PEM)的高温耐水解稳定性及电池性能,用3,5-双(4-氨基苯氧基)苯甲酸(BAPBa)制备了一系列六元环型SPI PEM,利用甲磺酸/五氧化二磷溶液(PPMA)制备了羰基和砜基共交联的SPI PEM.测定了SPI PEM的质子传导率、耐水解稳定性、机械性能及电池性能.结果表明,羰基和砜基共交联提高膜交联度的同时减少了磺酸基的消耗,使SPI PEM保持较高的质子传导率.在相对湿度为50%RH时,羰基和砜基共交联SPI PEM的质子传导率为7.8 m S/cm,比同样条件下砜基交联的SPI PEM提高28%.羰基和砜基共交联的SPI PEM在130℃水中老化500 h后断裂伸长率为18%,质子传导率未明显降低.羰基和砜基共交联SPI PEM作为电池时,最大功率密度达到0.85 W/cm2,是砜基交联PEM的1.3倍.
【作者单位】： 北京理工大学化工与环境学院;
【关键词】： 羰基和砜基共交联 质子交换膜 磺化聚酰亚胺 燃料电池
【基金】：国家自然科学基金青年基金(批准号:21306010) 教育部博士点新教师基金(批准号:20121101120037) 校基础研究基金(批准号:20131042001)资助~~
【分类号】：TM911.4
【正文快照】： 质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的关键部件之一[1,2].目前,广泛使用的以Nafion湟为代表的全氟磺酸型PEM由于工作温度低、燃料透过率高和价格高昂等问题[3]而限制了其进一步应用.因此,芳香型非氟PEM材料如磺化聚醚砜[4,5]、磺化聚醚醚酮[6,7]、磺化聚苯[8]和磺化

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本文编号：571247