燃料电池用交联型聚降冰片烯基碱性阴离子交换膜的结构与性能调控
发布时间：2021-11-08 04:52
作为一种新型能源转换装置,聚合物电解质燃料电池（PEFCs）可以实现快速启动、高效转化、简便拆装,且燃料来源丰富、清洁环保而备受关注。碱性阴离子交换膜燃料电池（AAEMFC）作为PEFCs的重要分支,具有燃料选用灵活、生产制造成本合理、燃料交叉率低等逐渐成为近年来的研究热点。阴离子交换膜（AEM）作为AAEMFC的关键部件,直接决定其使用寿命。目前,AEM主要面临两大挑战:OH-电导率低下以及长期耐碱稳定性欠佳。为此,开发高OH-电导率和高耐碱稳定性的AEM迫在眉睫。开发高性能AEM关键在于如何合理设计AEM的结构,为此本着从结构决定性能的理念出发,基于可控的开环易位聚合（ROMP）和嵌段共聚策略,本文设计亲水/柔顺长侧链型、共轭/大位阻基团修饰咪唑阳离子以及后功能杂化多咪唑阳离子梳型聚降冰片烯基阴离子交换膜,通过环氧基团的自交联、柔性长侧链自组装以及杂化多咪唑阳离子交联构建出差异化的聚合物构型,并以此来调控AEM热机械和电化学性能,以期构筑出新型高性能的AEM膜,以满足AAEMFC的应用要求。具体研究内容如下:（1）为了提升阴离子交换膜的离...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图式1.17阴离子交换膜主要的制备方法示意图Scheme1.17GeneralsyntheticstrategiesofAEMs.
第2章亲水长侧链性型阴离子交换膜的结构与性能调控33链的聚集，而稍暗的区域则对应的是端基咪唑阳离子亲水长侧链聚集区域。从图2.8（b）和（d）中可以看出膜表面光滑致密没有明显缺陷，这也为膜的综合性能的提升提供有力保障。图2.7(a)rP(NB-MGE-b-[NB-COO-MeIm]+[Br])-30和(b)rP(NB-MGE-b-[NB-COO-MeIm]+[Br])-40的透射电镜图片Figure2.7TEMphaseimagesof(a)rP(NB-MGE-b-[NB-COO-MeIm]+[Br])-30and(b)rP(NB-MGE-b-[NB-COO-MeIm]+[Br])-40图2.8膜rPNB-COO-Im-30和rPNB-COO-Im-40的AFM图(a)(c)以及SEM图(b)(d)Figure2.8AFMimages(a),(c)andSEMimages(b),(d)ofrPNB-COO-Im-30andrPNB-COO-Im-40membranes.
第3章柔顺长侧链性型阴离子交换膜的结构与性能调控55图3.10(a)rP(NB-MGE-b-[NB-O-MeIm]+[Cl])-30和(b)rP(NB-MGE-b-[NB-O-MeIm]+[Cl])-40的透射电镜图片Figure3.10TEMphaseimagesof(a)rP(NB-MGE-b-[NB-O-MeIm]+[Cl])-30and(b)rP(NB-MGE-b-[NB-O-MeIm]+[Cl])-40图3.11(a)(d)膜rPNB-O-Im-30和rPNB-O-Im-40AFM图，(b)(e)和(c)(f)分别为膜rPNB-O-Im-30和rPNB-O-Im-40表面和横截面的SEM图Figure3.11AFMimages(a),(d)ofrPNB-O-Im-30andrPNB-O-Im-40membranes,andSEMimages(b),(e)surfaceand(c)and(f)cross-sectionofrPNB-O-Im-30andrPNB-O-Im-40membranes.ab
【参考文献】：
期刊论文
[1]Benzimidazolium Functionalized Polysulfone-based Anion Exchange Membranes with Improved Alkaline Stability[J]. Yu Pan,Ting-Yun Wang,Xiao-Ming Yan,Xiao-Wei Xu,Qi-Dong Zhang,Bao-Lin Zhao,Issam El Hamouti,Ce Hao,Gao-Hong He. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(01)
本文编号：3483040
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图式1.17阴离子交换膜主要的制备方法示意图Scheme1.17GeneralsyntheticstrategiesofAEMs.
第2章亲水长侧链性型阴离子交换膜的结构与性能调控33链的聚集，而稍暗的区域则对应的是端基咪唑阳离子亲水长侧链聚集区域。从图2.8（b）和（d）中可以看出膜表面光滑致密没有明显缺陷，这也为膜的综合性能的提升提供有力保障。图2.7(a)rP(NB-MGE-b-[NB-COO-MeIm]+[Br])-30和(b)rP(NB-MGE-b-[NB-COO-MeIm]+[Br])-40的透射电镜图片Figure2.7TEMphaseimagesof(a)rP(NB-MGE-b-[NB-COO-MeIm]+[Br])-30and(b)rP(NB-MGE-b-[NB-COO-MeIm]+[Br])-40图2.8膜rPNB-COO-Im-30和rPNB-COO-Im-40的AFM图(a)(c)以及SEM图(b)(d)Figure2.8AFMimages(a),(c)andSEMimages(b),(d)ofrPNB-COO-Im-30andrPNB-COO-Im-40membranes.
第3章柔顺长侧链性型阴离子交换膜的结构与性能调控55图3.10(a)rP(NB-MGE-b-[NB-O-MeIm]+[Cl])-30和(b)rP(NB-MGE-b-[NB-O-MeIm]+[Cl])-40的透射电镜图片Figure3.10TEMphaseimagesof(a)rP(NB-MGE-b-[NB-O-MeIm]+[Cl])-30and(b)rP(NB-MGE-b-[NB-O-MeIm]+[Cl])-40图3.11(a)(d)膜rPNB-O-Im-30和rPNB-O-Im-40AFM图，(b)(e)和(c)(f)分别为膜rPNB-O-Im-30和rPNB-O-Im-40表面和横截面的SEM图Figure3.11AFMimages(a),(d)ofrPNB-O-Im-30andrPNB-O-Im-40membranes,andSEMimages(b),(e)surfaceand(c)and(f)cross-sectionofrPNB-O-Im-30andrPNB-O-Im-40membranes.ab
【参考文献】：
期刊论文
[1]Benzimidazolium Functionalized Polysulfone-based Anion Exchange Membranes with Improved Alkaline Stability[J]. Yu Pan,Ting-Yun Wang,Xiao-Ming Yan,Xiao-Wei Xu,Qi-Dong Zhang,Bao-Lin Zhao,Issam El Hamouti,Ce Hao,Gao-Hong He. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(01)
本文编号：3483040
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