基于超支化交联剂的聚苯并咪唑电解质膜的制备与性能研究

发布时间：2021-01-16 03:30

　　聚合物电解质膜燃料电池在固定发电站、交通设备和便携设备上有良好的应用前景。根据电池运行环境,聚合物电解质膜燃料电池主要分为质子交换膜燃料电池（包括低温质子交换膜燃料电池和高温质子交换膜燃料电池）和碱性聚合物电解质膜燃料电池。聚苯并咪唑膜是一类结构单元为苯并咪唑的杂环聚合物膜,具有优异的热稳定性和化学稳定性,掺杂磷酸或碱后能获得理想的离子电导率,可以作为聚合物电解质膜应用于高温质子交换膜燃料电池和碱性聚合物电解质膜燃料电池中。但掺杂酸/碱后的聚苯并咪唑分子链间氢键被破坏,机械性能降低,且在电池运行中,膜中的磷酸会被氧化还原反应产生的水“带走”,无法满足燃料电池长期运行的要求。交联可以有效地提高聚苯并咪唑膜材料的机械性能和磷酸保持率,但交联剂的加入“稀释”了膜材料中有效官能团,阻碍离子传导,且交联结构限制了聚合物分子链的运动,无法掺杂更多的掺杂物,使膜材料的电学性能下降,降低了燃料电池的功率密度。针对上述问题,本论文设计并合成了一种新型交联剂,这种交联剂具有超支化结构,并含有大量可官能化的位点。在交联剂上引入碱性基团,可增强膜材料的离子传导能力。这种交联剂用于制备交联型聚苯并咪唑电解质膜,... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

聚合物电解质膜燃料电池的工作原理

不同结构的聚苯并咪唑Figure1-2Polybenzimidazoleswithdifferentstructures

常见的PBI的交联剂[47-57]


本文编号：2980074