氮杂环离子液体及其衍生物在高温质子交换膜中的应用研究进展

发布时间：2018-03-22 02:13

  本文选题：氮杂环　切入点：离子液体　出处：《化工进展》2017年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：回顾了近年来氮杂环类离子液体作为离子传导介质在高温质子交换膜中的应用,主要体现在直接物理掺杂、高分子主链修饰改性、采用无机有机复合技术在膜内锚固3个方向。采用离子液体与聚合物电解质直接掺杂所制备的质子交换膜在高温条件下表现出了优异的质子传导性能,但离子液体容易随电极反应生成的水而流失,进而造成电池性能下降的缺点限制了其实际应用;采用离子液体单元对高分子主链进行修饰可以实现离子液体在质子交换膜内的固定,而复杂的合成工艺以及离子液体单元的低柔顺性导致的低电导率是其存在的缺点;通过离子液体修饰的无机纳米氧化物与聚合物电解质的掺杂也可以实现离子液体在质子交换膜中的固定,这类膜材料的制备难点在于连续质子传导相的形成以及提高离子液体单元的可移动性。在对上述3个主要研究方向的特点进行概括和评述的基础上,指出通过有机无机复合技术实现离子液体在质子交换膜内的固定并提高离子液体的局部柔顺性是未来高温质子交换膜的重点研究方向。
[Abstract]:The applications of nitrogen heterocyclic ionic liquids as ionic conducting media in high temperature proton exchange membranes are reviewed in recent years, which are mainly reflected in direct physical doping and modification of polymer main chains. The proton exchange membrane prepared by direct doping of ionic liquid and polymer electrolyte shows excellent proton conductivity at high temperature. However, ionic liquids are easy to run off with the water produced by electrode reaction, which leads to the deterioration of battery performance, which limits its practical application. The immobilization of ionic liquids in proton exchange membranes can be realized by modifying the polymer main chains with ionic liquid units, but the low conductivity due to the complex synthesis process and the low flexibility of ionic liquid units are the disadvantages. The immobilization of ionic liquids in proton exchange membranes can also be achieved by doping inorganic nano-oxides and polymer electrolytes modified by ionic liquids. The preparation difficulties of this kind of membrane materials lie in the formation of continuous proton conduction phase and the improvement of the mobility of ionic liquid units. It is pointed out that immobilization of ionic liquids in proton exchange membranes by organic-inorganic composite technology and improvement of local compliance of ionic liquids are the key research directions of high temperature proton exchange membranes in the future.
【作者单位】： 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51372192,21576216) 佛山市创新团队项目(2014IT100062)
【分类号】：TM911.4

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本文编号：1646603