蒋中林
,
潘牧
,
沈春辉
,
罗志平
,
袁润章
高分子材料科学与工程
制备了聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(PAMPS)/聚乙烯醇(PVA)复合质子交换膜,并研究了膜的组成、甲醇水溶液浓度等对膜力学强度、电导率和甲醇渗透率的影响.实验发现,当PAMPS含量为50%时,此复合膜拉伸强度可达21.8 MPa,电导率σ可达1.5×10-2S/cm,并且甲醇透过率P仅为9.8×10-8cm2/S.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
质子交换膜
,
电导率
,
甲醇渗透率
张高文
,
周震涛
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2006.04.002
以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,以有机改性的蒙脱土(OMMT)为无机相,采用溶液插层法成功制备出了可望应用于直接甲醇燃料电池的SPEEK/OMMT复合型质子交换膜.通过X射线衍射(XRD)表征了复合膜的微观结构,并采用交流阻抗和隔膜扩散方法分别考察了复合膜的质子传导性能和阻醇性能.结果表明,蒙脱土的片层间距超过4.4 nm,SPEEK高分子链已插层到蒙脱土片层之间.与纯SPEEK膜相比,SPEEK/OMMT复合膜的质子传导率有所降低,但在90℃也达到了1.2×10-2 S/cm的水平,而且蒙脱土的加入明显地降低了SPEEK膜的甲醇渗透率.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
磺化聚醚醚酮
,
蒙脱土
,
质子传导率
,
甲醇渗透率
浦鸿汀
,
侯继斅
功能材料
研究了磷钨酸(PWA)掺杂聚乙烯醇(PVA)/纳米二氧化硅(nano-SiO2)复合质子导电材料的甲醇渗透性能和质子导电性能.研究结果表明,有机-无机纳米复合膜的甲醇阻隔性能随着SiO2的加入而提高,随着PWA的加入而降低,复合膜和PVA的甲醇渗透率随甲醇浓度的增大而降低.随着温度的升高复合膜的质子导电率也相应增加,复合膜的常温质子导电率可达10-5S·cm-1.质子导电率与温度的关系不符合Arrhenius关系,可用WLF方程或VTF方程来拟合,这种复合膜的质子输送过程主要与聚合物链运动有关.纳米SiO2的加入有利于提高复合膜在较高温度时的水保留能力,70℃时复合膜的吸水率是纯PVA吸水率的4倍,使得复合膜可以在较高温度下使用.
关键词:
有机-无机纳米复合
,
聚乙烯醇
,
甲醇渗透率
,
质子电导率
,
保水能力
杨金燕
,
魏小兰
,
孟辉
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.04.005
用0.1 mol/L (NH4)2S2O8/1 mol/L盐酸溶液作引发剂,采用原位化学聚合的方法将苯胺单体聚合在Nafion(R) 112膜基体中.扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)测试结果表明,复合膜的表面和Nafion(R) 112膜相比有明显变化,苯胺主要聚合在膜的两侧.复合膜的红外光谱中出现明显聚苯胺(PANI)的特征吸收峰说明,苯胺成功地聚合在Nafion(R) 112膜中.完全湿润状态下复合膜的质子电导率和Nafion(R) 112膜相比有少许下降.甲醇渗透性能测试表明,复合膜具有明显的阻醇作用,NF/PANI-2膜的甲醇渗透率值是1.83×10-6 cm2/s和Nafion(R) 112膜相比降低了44％.相应地由NF/PANI-2膜组装的直接甲醇燃料电池(DMFC)开路电压值比Nafion(R) 112膜的提高了7％,最大功率密度提高了30％.
关键词:
PANI
,
Nafion(R) 112膜
,
质子电导率
,
甲醇渗透率
,
直接甲醇燃料电池
任素贞
,
梁振兴
,
辛勤
,
孙公权
,
杨学锋
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.04.011
目前,全氟磺酸系列膜(如Nafion 系列膜)在直接甲醇燃料电池(DMFC)中得到较为广泛的应用,但其成本较高;阻醇性能差;在膜内水含量较低或温度高于100℃又无水补充时,电导率会明显下降,不利于高温(＞100℃)DMFC运行.因此,专家学者们正在研究、开发阻醇的廉价的质子交换膜.对近两三年各国研究的应用于DMFC中的阻醇的廉价的质子交换膜进行简要介绍和性能比较.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
质子交换膜
,
质子传导能力
,
甲醇渗透率
