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分别以SiO2、TiO2、Al2O3和ZnO等纳米氧化物为改性剂,采用流延法制得纳米氧化物/Nafion复合膜.XRD和ATR/FT-IR分析表明纳米氧化物在复合膜均匀分散,也没有发生团聚现象.对复合膜的质子传导和阻醇性能进行了测定,结果发现,纳米氧化物/Nafion复合膜具有较好的质子传导性能;阻醇性能均有较大幅度的提高,且以SiO2和TiO2改性的Nafion膜最为明显,甲醇透过系数分别从约10降低到约10-7和10-8数量级.这说明纳米氧化物/Nafion复合膜是一类较好的直接甲醇燃料电池用质子交换膜材料. 相似文献
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制备了聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(PAM PS)/聚乙烯醇(PVA)复合质子交换膜,并研究了膜的组成、甲醇水溶液浓度等对膜力学强度、电导率和甲醇渗透率的影响。实验发现,当PAM PS含量为50%时,此复合膜拉伸强度可达21.8 M Pa,电导率σ可达1.5×1-0 2S/cm,并且甲醇透过率P仅为9.8×1-0 8cm2/S。 相似文献
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新型燃料电池用质子交换膜研究进展 总被引:7,自引:0,他引:7
传统的全氟磺酸膜Nation、Dow质子交换膜、Flemion等目前在质子交换膜燃料电池中的应用最为广泛,但在高温条件下以氢或甲醇作为燃料的燃料电池中,其性能受到一定的影响,且这类膜价格昂贵,不利于推广应用,阻碍了燃料电池的商业化进程。因此,开发一种新型的价格低廉、性能良好的膜是推广应用此类电池的关键。本文简要介绍了目前各国研究的应用于高温条件下(100~160℃)质子交换膜燃料电池与直接甲醇燃料电池中的新型膜。对它们的质子传导率、甲醇渗透率等性能进行了分析比较。 相似文献
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高温质子交换膜燃料电池用Nafion(R)/SiO2 复合膜研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
传统的质子交换膜燃料电池在高温下工作时,质子膜会因温度升高而发生脱水和膜电阻升高的现象,这对提高燃料电池的工作性能是一个致命的阻碍.由于Nafion(R)/SiO2复合膜具有较好的吸水和保水性能和较好的阻止甲醇渗透的能力,人们通过溶胶-凝胶法或重铸法合成了Nafion(R)/SiO2复合膜,并于高温(80~140℃)下应用在质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池中.简单介绍了Nafion(R)/SiO2复合膜的制备方法、结构性能及研究情况,并分析了存在的问题和其广阔的应用前景. 相似文献
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高温质子交换膜燃料电池用Nafion/SiO2复合膜研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
传统的质子交换膜燃料电池在高温下工作时,质子膜会因温度升高而发生脱水和膜电阻升高的现象,这对提高燃料电池的工作性能是一个致命的阻碍.由于Nafion/SiO2复合膜具有较好的吸水和保水性能和较好的阻止甲醇渗透的能力,人们通过溶胶一凝胶法或重铸法合成了Nafion/SiO2复合膜,并于高温(80~140℃)下应用在质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池中.简单介绍了Nafion/SiO2复合膜的制备方法、结构性能及研究情况,并分析了存在的问题和其广阔的应用前景. 相似文献
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Hongjun Kim Sunghwan Lee Suran Kim Chungik Oh Jeongjae Ryu Jaegyu Kim Eugene Park Seungbum Hong Kwangsoo No 《Journal of Materials Science》2017,52(5):2400-2412
We report on the effect of the addition of phosphotungstic acid (PWA) in Nafion membrane on ethanol-crossover and the proton conductivity for DEFC application. A set of PWA–Nafion composite membranes (PWA 0, 5, 10, 15, 20 wt%) was prepared by solution casting and their microstructures, diffraction patterns, permeability, and proton conductivity were systematically characterized. The significant reduction in ethanol-crossover is observed with increasing PWA concentration in PWA–Nafion membranes, which is mainly attributed to an improvement in crystallinity of the membrane. PWA provides additional nucleation sites during solidification leading to higher crystallinity, which is supported by the membrane permeability tests. The proton conductivity of the composites is enhanced with PWA concentration until 15 wt% due to an increase in hopping pathways, while higher PWA of 20 wt% leads to a conductivity decrease possibly due to the excessive particle aggregations that limit ion transports. These PWA–Nafion composites were implemented in prototype DEFC devices as a membrane and the maximum power density achieved was 22% higher than that of commercial Nafion-117 device. 相似文献
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In this study, the syntheses and characterizations of Nafion/TiO2 membranes for a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) were investigated. Porous TiO2 powders were synthesized using the sol-gel method; with Nafion/TiO2 nanocomposite membranes prepared using the casting method. An X-ray diffraction analysis demonstrated that the synthesized TiO2 had an anatase structure. The specific surface areas of the TiO2 and Nafion/TiO2 nanocomposite membrane were found to be 115.97 and 33.91 m2/g using a nitrogen adsorption analyzer. The energy dispersive spectra analysis indicated that the TiO2 particles were uniformly distributed in the nanocomposite membrane. The membrane electrode assembly prepared from the Nafion/TiO2 nanocomposite membrane gave the best PEMFC performance compared to the Nafion/P-25 and Nafion membranes. 相似文献
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分别以粉末和溶胶-凝胶的方式向聚砜铸膜液中添加不同含量的SiO2,通过L-S相转换法制备SiO2/PSf杂化超滤膜.比较两种体系在不同SiO2含量下铸膜液的稳定性、黏度,及膜的微观结构、平均孔径、孔隙率、渗透性能和机械性能.结果表明,以溶胶-凝胶方式添加SiO2的铸膜液更加稳定,各方面性能更好.粉末添加下SiO2含量为2%时效果较好,水接触角为62°,纯水通量为141 L/(m2·h),对腐殖酸(Mr=370 000)的截留率为83.7%;溶胶-凝胶添加下SiO2含量为8%~10%时效果较好,水接触角为40°,纯水通量为182 L/(m2·h),对腐殖酸(Mr=370 000)的截留率为92%. 相似文献
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高温质子交换膜燃料电池用Nafion®/SiO2
复合膜研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
传统的质子交换膜燃料电池在高温下工作时,质子膜会因温度升高而发生脱水和膜电阻升高的现象,这对提高燃料电池的工作性能是一个致命的阻碍.由于Nafion(R)/SiO2复合膜具有较好的吸水和保水性能和较好的阻止甲醇渗透的能力,人们通过溶胶-凝胶法或重铸法合成了Nafion(R)/SiO2复合膜,并于高温(80~140℃)下应用在质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池中.简单介绍了Nafion(R)/SiO2复合膜的制备方法、结构性能及研究情况,并分析了存在的问题和其广阔的应用前景. 相似文献
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采用溶胶-凝胶法制备SiO2-ZrO2复合薄膜,研究溶胶成分和烧结工艺对薄膜开裂及其性能的影响.采用乌氏黏度计、热重分析仪(TG-DTG)、X射线衍射分析仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜进行表征.结果显示,溶胶的组成、特定温度的升温速率对薄膜的开裂起决定性作用;当摩尔比为n(SiO2)∶n(ZrO2)=2.0∶0.5时,制得溶胶黏度适中、透明稳定,干燥的凝胶在0.5℃/min的升温速率下升至600℃焙烧2h,并在75、190和230℃附近缓慢升温且适当保温后,可得无裂缝且均匀、透明的SiO2-ZrO2复合薄膜,所制备的薄膜具有较大的比表面积和较窄的孔径分布. 相似文献
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利用溶胶-凝胶技术和超临界干燥技术,制备了PMMA/SiO2复合气凝胶,并对气凝胶样品进行了表征。 相似文献