用于聚合物电解质膜燃料电池中的质子导电膜

聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC）是20世纪60年代兴起的第五代燃料电池,以其诸多优点正引起人们越来越多的关注和研究,其中作为电解质的功能高分子膜是这类燃料电池的“心脏”,起着隔离阴阳极,绝缘电子和选择性输运质子的作用。它的性能决定着PEMFC的输出功率,电池效率,成本及应用前景。文中对这类膜材料（包括全氟磺酸膜,掺杂酸型膜及接枝型磺酸膜等）的结构,性能及发展现状作了综述。并指出在膜材料上的突破将使燃料电池成为21世纪新能源的预言尽早成为现实。     

燃料电池用碳氢聚合物质子交换膜材料研究进展

以我们在磺化聚酰亚胺和磺化聚硫醚砜方面的研究工作为基础,简要介绍了近年来燃料电池用碳氢聚合物质子交换膜的研究进展,包括各种材料的制备和性能(质子导电率、耐水性、尺寸稳定性、吸水率、甲醇透过率等)研究.此外,还介绍了我们最近发明的一种独特的交联方法,用这种方法所制得的磺化聚酰亚胺和磺化聚硫醚砜交联膜装在单电池上显示出良好...     

燃料电池用质子交换膜的研究进展

对燃料电池用质子交换膜的研究进展进行了简要的概述,特别是从膜材料角度分类．较详细的介绍了全氟化质子交换膜,部分氟化质子交换膜,接枝、交联、共混型质子交换膜等的特性及最新的研究状况,并对其发展前景进行了探讨．     

燃料电池用全氟磺酸型复合质子交换膜的研究

本文评述了用于质子交换膜燃料电池的几种全氟磺酸型复合质子交换膜的研究情况。根据这几种膜的制备工艺 ,评价了它们的优、缺点 ,以及在燃料电池上的潜在使用能力和性能 ,预示了燃料电池用质子交换膜的发展方向     

金属有机骨架材料质子传导的研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)由于其结构多样性、骨架的可修饰性、超高比表面积和孔隙等特点,在质子传导、气体分离和吸附、催化、化学传感和生物医药领域有着独特的优势和广泛的应用。本文综述了近年来金属有机骨架材料在质子传导方面的研究进展,系统地阐述了质子传导的Grotthuss机理和Vehicel机理,并针对两种不同的机理分别总结了提高MOFs质子传导率的方法,对质子传导MOFs的设计具有显著的指导意义。此外,还介绍了质子传导MOFs最重要的应用之一——质子交换膜。质子交换膜由于其高电导率、易成膜以及优良的选择性透过等特点在燃料电池上有巨大的应用潜力。质子交换膜燃料电池的快速发展,可改善对化石燃料高度依赖的能源结构和日益恶化的环境问题。     

新型非氟芳环聚合物质子交换膜研究进展

综述了燃料电池用新型非氟芳环聚合物质子交换膜的研究进展,包括磺化芳环主链聚合物质子膜、非氟离子复合膜和酸碱聚合物复合膜的制备、结构和性能.并分析了它们各自的优点和存在的问题,对未来质子交换膜的发展作出了展望.     

质子交换膜在燃料电池中的应用

质子交换膜（ＰＥＭ）燃料电池以质子交换膜为电解质，燃料电池的性能强烈地依赖于质子交换膜的特性。本文综述ＰＥＭ电池对质子交换膜的技术要求及该膜的检测和在燃料电池中的应用情况。     

质子交换膜燃料电池的研究与应用进展

综述了质子交换膜燃料电池的研究及应用状况,并对影响其性能的因素进行了讨论,指出了今后的研究方向.     

全钒液流电池的质子传导膜研究进展

全钒液流电池(VRB)作为一种大规模的蓄电储能设备,在新能源发电和电网调峰等方面有重要应用.质子传导膜是钒电池的关键材料,对电池的性能、成本和寿命有着十分重要的影响.文章在简单介绍VRB的基本组成和原理以及对隔膜的性能要求的基础上,主要论述了目前报道的几种VRB隔膜材料及其改性方法,以及对电池性能的影响,最后对质子交换膜的发展方向和前景进行了总结和展望.     

燃料电池用改性PBI膜研究进展

聚苯并咪唑(PBI)有很好的热稳定性能和力学性能,而且聚合物中同时存在质子给体和受体,但是由于其导电性能和难以成膜的影响。使其在燃料电池中的应用受到极大的限制。本文讨论了基于提高聚苯并咪唑的导电能力而对聚苯并咪唑所作的改性研究。     

聚合物电解质膜中质子输送过程的Monte Carlo模拟

模拟了质子在质子交换膜中的输送过程.通过构造新模型,研究了质子数等因素对质子在质子交换膜中输送过程的影响.有实验资料表明质子在膜中的大多数输送是链段运动和质子跃迁双重作用的结果,利用模拟参数本文将输送的质子数表征为链段运动和质子跃迁两项和的形式.随着质子浓度的增加,质子输送数随之增加,达一定值后又随之下降.同时质子输送数随着链段长度、链数、总链段浓度等的增加而增加.而随着链段运动恢复时间的相对增加,质子的跃迁数略有下降.此外,随链容纳质子数的增加,可运动质子数随之增加,达一定值后渐达平衡值.这些结论与文献报道的实验结果基本相符.     

燃料电池用磺化聚醚醚酮质子交换膜的研究

通过浓硫酸磺化法制备了具有不同磺化程度的磺化聚醚醚酮(SPEEK),并对此种质子交换膜进行了物化性能和H2／O2质子交换膜燃料电池性能研究,实验结果表明,SPEEK膜具有较理想的力学稳定性和气体渗透率,它的微观结构和质子传导性能与Nafion膜有所不同,经过其H2／O2质子交换膜燃料电池的性能研究,SPEEK膜能够保证电池在200h内稳定运行,有希望成为PEMFC用质子交换膜材料。     

直接甲醇燃料电池用磷酸掺杂PAN复合膜的研究

本文研究了聚丙烯腈-磷酸(PAN-xH3PO4)复合质子交换膜的结构、聚合物与酸之间的相互作用、甲醇渗透性能以及质子导电性能。结果表明。PAN-xH3PO4复合膜与Nation膜的甲醇渗透率相差不大。但是比聚丙烯腈膜的甲醇渗透率高两个数量级左右，而且随甲醇浓度增加而增加；PAN-xH3PO4复合膜具有较好的质子导电能力。电导率随频率(时间)的变化很小，其质子导电性能主要依赖于聚合物与酸的相互作用。     

燃料电池质子交换膜的研究

通过先辐射接枝后磺化引入磺酸基两步法合成了磺酸型质子交换膜，对质子交换膜的物理化学性能如吸水性、离子交换容量、形体稳定性以及化学稳定性等进行了研究分析。结果表明，这些性能依赖于膜基体中苯乙烯的含量，综合膜的各种性能，膜中苯乙烯含量应控制在12％～21％之间。     

离子液体在聚合物质子导电材料中的应用研究进展

以Nafion为代表的全氟磺酸水化膜是目前聚合物电解质膜燃料电池(PEMFCs)中最常用的质子交换膜(PEM),但此类膜的质子导电性能强烈依赖于水,由水的冻结或蒸发会使其失去质子导电性能。离子液体具有接近零的蒸汽压、低熔点、较宽的电化学窗口,将离子液体引入PEM体系可望大大扩展PEM的工作温度范围,提高其电导率。文中对近年来离子液体在聚合物质子导电材料中的应用进行了综述,并对其研究发展前景作了展望。     

渗透汽化复合膜的支撑层对分离性能的影响

研究了多种聚合物膜作为复合膜的多孔支撑层时的性能及其复合膜分离乙醇水给 物时的渗透汽化性能。结果表明,ＣＡ、ＰＡＮ－ＳＳ和ＰＳＡ分别为多孔支撑层的膜材料时,ＰＶＡ复俣的渗透汽化性能优良,尤其是ＰＶＡ／ＣＡ复合膜表现出特别优异的渗秀汽化分离性能。用国产涤纶布增强、聚合物浓度较高的铸膜液制备成厚度适宜的膜为支撑层,可获得理想分离性能的渗透汽化复合物。     

Graphene-based bipolar plates for polymer electrolyte membrane fuel cells

Bipolar plates (BPs) are a major component of polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs). BPs play a multifunctional character within a PEMFC stack. It is one of the most costly and critical part of the fuel cell, and hence the development of efficient and cost-effective BPs is of much interest for the fabrication of next-generation PEMFCs in future. Owing to high electrical conductivity and chemical inertness, graphene is an ideal candidate to be utilized in BPs. This paper reviews recent advances in the area of graphene-based BPs for PEMFC applications. Various aspects including the momentous functions of BPs in the PEMFC, favorable features of graphene-based BPs, performance evaluation of various reported BPs with their advantages and disadvantages, challenges at commercial level products and future prospects of frontier research in this direction are extensively documented.