化學電源結課論文質子交換膜的研究進展

1、質子交換膜的研究進展 質子交換膜的研究進展摘要：質子交換膜一直以來都是質子交換膜燃料電池中的研究重點，在過去的幾十年間質子交換膜的種類不斷增加，其性能也不斷提高。目前，質子交換膜種類主要分為以下幾種：（1）全氟磺酸（PFSA）型質子交換膜及其改性膜；（2）磺化聚合物質子交換膜；（3）磷酸摻雜聚合物膜；（4）基于聚苯并咪唑的質子交換膜，本文對這幾種質子交換膜的研究進展進行了綜述。關鍵詞：質子交換膜；改性；研究進展。Research pro

2、gress of proton exchange membraneAbstract: proton exchange membrane has always been a research focus in protonexchange membrane fuel cell. In the past decades, the number of proton exchangemembrane has increased and its

3、performance has been improved constantly. Atpresent, the types of proton exchange membrane are mainly divided into the followingtypes: (1) perfluorosulfonic acid (PFSA) proton exchange membrane and its modifiedmembrane;

4、(2) sulfonated polymer proton exchange membrane; (3) phosphoric dopedpolymer film; (4) based on the proton exchange membrane of polybenzimidazole, thispaper reviews the research progress of these several proton exchange

5、membranes.Keywords: proton exchange membrane; The modification; Research progress.化學電源結課論文第2頁 共 18頁側鏈比 Nafion 系列膜側鏈更加短，Dow 系列膜結構更為穩(wěn)定，用于燃料電池中性能優(yōu)于 Nafion 系列膜。但是由于 Dow 系列膜在制備過程中的單體合成更加困難，所以其價格也遠高于 Nafion 系列膜。圖 1 Nafion 膜和 D

6、OW 膜的化學結構式PFSA 型質子交換膜具有很好的質子導電性，但是這種高的質子導電率的前提條件是膜需要保持適當的濕度。PFSA 型質子交換膜中的磺酸基團在干燥或者低濕度條件下本身并不能電解出 H+，在適當的濕度條件下全氟磺酸膜里的磺酸基團才能夠電離出 H+。 PFSA 型質子交換膜分子鏈結構中主鏈碳氟鏈結構具有疏水性，而側鏈的磺酸基團具有親水性，當膜吸收水分后，水分子會聚集到親水的磺酸基團周圍。 膜中的水通過控制膜內質子通道的構造、