一種中溫燃料電池用新型CsH2PO4基柔性復(fù)合電解質(zhì)膜制備.pdf

1、由于高效、環(huán)保、靈活性高等突出優(yōu)點(diǎn)，燃料電池被視為最有希望替代內(nèi)燃機(jī)的裝置之一，并被廣泛應(yīng)用于各種固定設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備中。在各種燃料電池中，中溫燃料電池(運(yùn)行溫度在100-600℃)展示出了更多吸引人的優(yōu)點(diǎn)；具體來說，相比于低溫燃料電池，中溫燃料電池?fù)碛懈叩哪茉崔D(zhuǎn)化效率、更高的CO耐受性、增強(qiáng)的催化效率和電極動(dòng)力學(xué)等；相比于高溫燃料電池，中溫燃料電池所需材料的選擇性更廣、電池壽命更長。但是高性能電解質(zhì)的缺少嚴(yán)重阻礙著中溫燃料電池的發(fā)展和

2、商業(yè)化。因此開發(fā)綜合性能優(yōu)異的電解質(zhì)材料對(duì)于推動(dòng)中溫燃料電池發(fā)展意義重大。
　　固體酸電解質(zhì)(Solid acids)，尤其是磷酸氫銫，被認(rèn)為是一種非常有希望的中溫燃料電池用電解質(zhì)。但是固體酸內(nèi)在的不足嚴(yán)重的制約著它們的應(yīng)用，這些不足包括：差的機(jī)械性能、有限的化學(xué)穩(wěn)定性、低溫下質(zhì)子傳導(dǎo)率低以及窄的高質(zhì)子傳導(dǎo)率溫度范圍。雖然針對(duì)這些問題已進(jìn)行了大量研究；但是到目前為止，沒有一種方法能夠同時(shí)解決這些問題。
　　鑒于此，本研究通過

3、采用溶膠凝膠法結(jié)合機(jī)械球磨工藝制備出了基于固體酸磷酸氫銫(CsH2PO4)、磺化聚醚醚酮(Sulfonated poly(ether ether ketone))以及磷硅溶膠的復(fù)合電解質(zhì)膜。所制備的復(fù)合電解質(zhì)膜展現(xiàn)出了出色的綜合性能；機(jī)械性能上，即使無機(jī)成分含量高達(dá)70 wt％，其拉伸強(qiáng)度仍能達(dá)到23.5MPa，足以滿足膜電極組裝(MEA，Membrane Electrode Assembly)的需要。熱穩(wěn)定性性能方面，復(fù)合電解質(zhì)膜即使