燃料電池用新型Nafion復(fù)合質(zhì)子交換膜研究.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池因其能量轉(zhuǎn)化效率高、環(huán)境友好而在近些年備受關(guān)注。其中質(zhì)子交換膜作為以甲醇溶液為燃料的燃料電池的關(guān)鍵材料,其性能的好壞直接影響燃料電池的整體性能與使用壽命,目前基于全氟磺酸膜Nafion的改性是提高膜整體性能的重要途徑。
　　 本文著重針對(duì)Nafion膜在直接甲醇燃料電池工作條件下,甲醇透過率高的缺點(diǎn),通過在Nafion樹脂溶液中分布添加一定量的多孔納米二氧化錳顆粒、多孔四氧化三鈷顆粒、磺化的聚苯硫醚顆粒、磺化的

2、聚醚砜組分,利用流延成膜法,制備出相應(yīng)的復(fù)合膜材料,并研究了它們?cè)陔姵刂袘?yīng)用的性能。具體內(nèi)容如下:1、以多孔納米MnO2為添加劑與Nafion復(fù)合成膜。通過測(cè)試,發(fā)現(xiàn)隨著多孔MnO2添加量的增加,復(fù)合膜的質(zhì)子傳導(dǎo)率下降；隨著MnO2的添加量的增加,復(fù)合膜的甲醇透過率受到明顯的抑制；MnO2／Nafion復(fù)合膜的質(zhì)子傳導(dǎo)率與甲醇透過率之比均低于Nafion膜。
　　 2、以多孔納米Co3O4為添加劑與Nafion復(fù)合成膜。通過測(cè)試

3、,發(fā)現(xiàn)隨著多孔Co3O4添加量的增加,復(fù)合膜的質(zhì)子傳導(dǎo)率下降；隨著多孔Co3O4添加量的增加,復(fù)合膜的甲醇透過率受到明顯的抑制；當(dāng)Co3O4添加量為1％時(shí),Co3O4／Nafion復(fù)合膜的質(zhì)子傳導(dǎo)率與甲醇透過率之比與Nafion膜相當(dāng)。
　　 3、以磺化的聚苯硫醚顆粒(SPPS)為添加劑與Nafion復(fù)合成膜。通過測(cè)試,發(fā)現(xiàn)隨著磺化度的增加,質(zhì)子傳導(dǎo)率呈增加趨勢(shì)；隨著SPPS的添加,復(fù)合膜的甲醇透過率受到明顯的抑制；當(dāng)磺化度為5