磺化聚醚醚酮质子交换膜的制备及性能

将聚醚醚酮(PEEK)与浓硫酸混合,得到了磺化度为73.49％的磺化聚醚醚酮(SPEEK);在SPEEK中加入不同含量的聚丙烯腈(PAN),通过静电纺丝制备出了纳米纤维型质子交换膜(S/P复合膜).通过热压,减小了纤维膜内的孔隙和厚度,有效降低了膜内的燃料分子渗透现象与传导阻抗.结果显示,当PAN质量分数为5％时,S/P复合膜具有与Nafion 211膜相近的吸水溶胀率,但有更高的质子传导率与机械性能.在70℃,100％湿度条件下,S/P复合膜具有更大的输出功率.     

SPEEK膜与Nafion膜在钒液流电池中的应用研究

研究了Nafion膜与SPEEK膜两种质子交换膜的含水率、膨胀率、阻钒性能以及在钒液流电池样机中的充放电性能,并结合两种隔膜的基本化学结构对产生这些差异的原因进行了分析.静态测试结果表明.SPEEK膜的含水率、膨胀率大于Nafion膜,其阻钒性能也比Nafion膜好.在钒液流电池样机中的充放电测试结果表明,Nafion膜的质子交换能力优于SPEEK膜.SPEEK膜与Nafion膜性能的差异可能与两者化学骨架结构以及磺化基团差异有关.     

流延法制备的SPEEK/SiO2/SiWA复合膜

用流延法制备了磺化聚醚醚酮(SPEEK)/二氧化硅(Si O2)/硅钨酸(Si WA)复合膜,并分析了复合膜的形貌、质子传导性能、阻醇性能及溶胀性能。m(SPEEK)∶m(Si O2)∶m(Si WA)=70∶10∶20的复合膜性能良好:在90℃时的质子传导率为0.018 S/cm;在30℃和90℃时的甲醇渗透率分别为3.4×10-8cm2/s和5×10-7cm2/s;温度从30℃升高到80℃,吸水率仅增加了17.9%,溶胀率仅增加了0.9%;Si O2和Si WA在复合膜中分散均匀,颗粒细小,没有团聚。     

磺化聚醚醚酮/聚偏氟乙烯共混膜的研究

为有效抑制磺化聚醚醚酮(SPEEK)的溶胀,制备了聚偏氟乙烯与较高磺酸化程度的聚醚醚酮共混膜。该类质子交换膜水热稳定性较高,质子电导率是Nafion!115膜传导率的9%,电化学方法表明共混膜具有较好的阻醇性能,相同测试条件下,甲醇渗透量仅是Nafion!115膜的渗透量的1/20。综合各项性能,认为聚醚醚酮-聚偏氟乙烯共混膜有希望成为一种新型的直接甲醇燃料电池用质子交换膜。     

聚合物改性SPEEK膜的研究进展

磺化聚醚醚酮(SPEEK)膜具有成本低、甲醇渗透率低和质子导电率高等优点,是直接甲醇燃料电池(DMFC)潜在的质子交换膜材料。综述了用聚合物涂覆、复合、共混及交联等几种改性SPEEK膜的方法及进展,并提出了改性的方向。     

磺化聚醚醚酮/α-ZrP复合膜的制备、结构与性能

为了提高聚醚醚酮膜在直接甲醇燃料电池中的性能表现,以磺化聚醚醚酮作为基体,掺入经过插层处理的α-磷酸锆制备了磺化聚醚醚酮/α-磷酸锆(α-ZrP)复合质子交换膜.采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对复合膜的微观结构进行了研究,并考察了复合膜的质子传导性能、阻醇性能和电性能.结果表明,α-磷酸锆良好地分散在聚合物基体中,α-磷酸锆的加入提高了复合膜的质子传导性能,并保持了较好的阻醇性能,用该复合膜组装成的单电池的开路电压达到0.448 V,最大比功率达到13.1 mW/cm2.     

全氟磺酸膜燃料电池的研究

电解质膜的性能直接影响燃料电池的性能。目前全氟磺酸树脂膜(PFSA)是燃料电池应用最广泛的电解质膜,具有良好的稳定性和质子电导率。在研究高温质子传导率和燃料渗透率的基础上,采用磺化度为30%的磺化聚砜(SPSF)对全氟磺酸膜进行改性,取得了良好效果,为全氟磺酸膜燃料电池的商业化应用打下了良好的基础。     

PEMFC Nafion(R)膜内电渗系数和质子电导率的研究

介绍了一种基于氢泵原理在近似于质子交换膜燃料电池工作条件下测量Nafion(R)117膜的电渗系数和质子电导率的新方法,研究了用液态水平衡的Nafion(R) 117膜在不同温度和水含量下的电渗系数和电导率.结果表明:在20℃到90℃的温度范围内,水含量等于22.5的膜其电渗系数和质子电导率随着温度的增加而增加;25℃时膜的电渗系数和电导率随着膜中水含量的减少而减小.并结合膜的簇网模型和质子传导机理对结果进行了解释.     

磺化聚醚醚酮/Nafion复合质子交换膜的制备及性能

以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为原料,采用静电纺丝技术制备了SPEEK/Nafion复合膜(SP/NF),并采用热喷涂法在SP/NF膜上喷涂Nafion溶液制备了SPEEK/Nafion/Nafion复合膜(SP/NF/NF)。通过扫描电镜测试及红外光谱测试等方法对膜的物理结构进行了表征,同时测试了膜的吸水率、离子交换容量及质子传导率,并将复合膜组装成单电池测试了电池性能。结果表明,SP/NF/NF复合膜的质子传导率及单电池测试的最高功率密度均高于Nafion 212膜,且复合膜的成本低于Nafion膜,显示了其作为质子交换膜应用于燃料电池系统的潜能。     

加湿度对薄型质子交换膜膜电极性能的影响

采用不同厚度(15和25 mm)的质子交换膜制备了两种膜电极,并研究了加湿条件对其性能的影响。测试条件为:电池温度65℃,背压H2/Air:100 k P a/100 k P a,气体流量H2/Air:1.5/2.5。结果表明:在阳极加湿度为80%、阴极加湿度为100%时,15 mm质子交换膜制备的膜电极性能远高于25 mm质子交换膜制备的膜电极。但对于15 mm质子交换膜制备的膜电极,降低阴阳极的加湿度可以进一步提高其性能,在高电流密度下,阳极20%加湿和阴极低加湿(30%)的情况下,电池性能最好。且水管理对电池性能的影响,主要取决于阴极的加湿情况。     

PEMFC用Ce-MCM-41/SPEES复合膜的研究

室温下,通过非水热合成法制备了Ce-MCM-41淬灭剂,通过XRF、FT-IR、XRD等表征显示了Ce4+很好地插入到MCM-41骨架中,TEM表征了Ce-MCM-41的多孔结构,利用二甲基亚砜(DMSO)作为捕获剂通过UV-VIS光谱方法表征了Ce-MCM-41淬灭剂捕获自由基的能力.为了降低燃料电池条件下自由基(HO·)对膜的降解制备了Ce-MCM-41/SPEES复合膜,通过离线Fenton实验和在线加速开路降解实验观察了膜的稳定性,结果显示了Ce-MCM-41/SPEES复合膜的稳定性得到了提高.     

直接二甲醚燃料电池的研究进展

介绍了直接二甲醚燃料电池的工作原理及其所用燃料二甲醚的性质.综述了目前文献中提出的二甲醚在Pt电极上的电化学氧化机理,并分析了目前二甲醚电催化氧化机理研究中存在的分歧和问题.此外,总结了电池温度、二甲醚的湿度、电池阳极催化剂以及固体电解质膜对电池性能的影响,讨论了直接二甲醚燃料电池今后的研究方向.     

二氨基二苯醚双马来酰亚胺的合成及表征

以二氨基二苯醚和顺丁烯二酸酐为原料进行反应,用正交实验法优化工艺条件,合成了二苯醚双马来酰亚胺。并用红外光谱对其结构进行了表征,试验结果表明,其产品收率达94.51%,纯度为99.40%,熔点为177~180℃。     

直接二甲醚燃料电池

介绍了二甲醚的性质及在燃料电池中的应用,并全面综述了直接二甲醚燃料电池的工作原理、热力学基础、优势与不足及应用前景等。     

直接二甲醚燃料电池的性能研究

采用Pt/C作阳极催化剂,Nafion115作电解质膜,组装成5 cm2的单体电池.研究了电池温度,二甲醚浓度和流量对直接二甲醚燃料电池(DDFG)性能的影响.实验结果表明,温度从30℃上升到80℃,电池最大比功率提高了2.5倍;二甲醚浓度为1.5 mol/L,流量为5 mL/min时电池性能最佳,其最大比功率为56 mW/cm2.     

二甲醚部分氧化重整的参数优化与动力学

对二甲醚DME(Dimethyl Ether)部分氧化重整制氢反应过程进行了理论分析,得到氢气产率和体积含量最高时系统中混合气体的组成.并应用自行设计的实验及测试系统,研究了温度、空醚比、催化剂质量m与DME进料的摩尔流速vDME之比m/vDME等参数对DME转化率、混合气中CH4、CO2体积含量的影响.综合理论分析与实验结果,得出了DME部分氧化重整制氢系统最佳操作参数.确定了在最佳反应条件下,DME部分氧化反应的幂指数型宏观动力学速率表达式.     

高性能覆铜板用交联性聚苯醚树脂

简要介绍了高性能覆铜板对基材的性能要求及聚苯醚树脂作为覆铜板基材的优缺点，详细地阐述了各种交联性聚苯醚树脂的基本特性和制备方法。在保持聚苯醚树脂原有优良电气性能的基础上，通过引入各种可交联性基团，很好地解决了在覆铜板应用中聚苯醚树脂耐溶剂性和耐热性差的问题。