国家自然科学基金(21306095)
- 作品数：3 被引量：17H指数：1
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- 相关机构：青岛科技大学青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省优秀中青年科学家科研奖励基金更多>>
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- 质子交换膜燃料电池用磺化聚醚醚酮膜的研究进展被引量：15
- 2016年
- Nafion膜具有优良的化学稳定性和导电性能,但是它成本高,高温下几乎不导电。本文回顾了Nafion替代膜之一——磺化聚醚醚酮(SPEEK)膜及SPEEK/离子液体(IL)复合膜的研究进展。介绍了SPEEK制备的两种方法:直接磺化法和磺化单体聚合法,其中直接磺化法工艺简单,但磺化度(DS)≤1.0,反应较难控制;磺化单体聚合法DS可控,但工艺复杂,原料有毒。简述了温度、反应时间、原料配比、磺化单体种类、制膜工艺及溶剂对SPEEK膜性能的影响:直接磺化法中DS与温度成负相关,与反应时间成正相关,与原料配比关系不大;磺化单体聚合法中DS受磺化单体的种类和氟酮与磺化氟酮的比例影响较大。着重介绍了SPEEK/咪唑离子液体复合膜和SPEEK/季铵盐离子液体复合膜的研究现状及应用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)时存在的问题。最后对SPEEK/IL复合膜未来的研究方向进行了展望,即解决燃料电池运行过程中复合膜中离子液体流失及与Pt基催化剂相容性等关键问题,以提高PEMFC的性能。
- 孙媛媛屈树国李建隆
- 关键词：离子液体相容性
- 磺化聚醚醚酮掺杂叔铵盐类离子液体复合膜的制备及离子液体与Pt/C催化剂的相容性被引量：1
- 2016年
- 采用中和法制备了两种叔铵盐类离子液体[(CH3CH2)3NH+][HSO-4](简称TEAS)及[(CH3CH2)3NH+][H2PO-4](简称TEAP),傅里叶红外光谱图表明制备的离子液体为TEAS及TEAP。并将制备的叔铵盐类离子液体掺杂到不同磺化度的磺化聚醚醚酮(简称SPEEK)中,通过溶液浇铸法制备了SPEEK/IL复合膜,对复合膜进行了差示扫描量热(DSC)表征,测试了复合膜中离子液体的流失率及其与Pt/C催化剂的循环伏安(CV)及氧还原(ORR)曲线。SPEEK掺杂叔铵盐类离子液体后,由于叔铵盐离子液体以化学力与SPEEK网状结构中的磺酸基结合,导致复合膜的热稳定性下降,但同时也降低了复合膜中的离子液体流失率。CV及ORR曲线表明,Pt/C催化剂与叔铵盐离子液体电化学窗口相差较小,氧还原活性降低少,两者相容性较好。此类复合膜在质子交换膜燃料电池中具有应用前景。
- 屈树国孙媛媛李建隆
- 关键词：相容性
- 燃料电池用质子交换膜电渗拖曳的研究进展被引量：1
- 2014年
- 质子交换膜的电渗拖曳直接影响燃料电池的水管理和电池系统复杂性。本文对质子交换膜电渗拖曳系数的测量方法进行了综述，并指出了各种方法的优缺点。经比较发现：电渗拖曳池、氢泵、电泳核磁共振法可测量质子交换膜与液态水接触时的电渗拖曳系数，其值一般在2～5；活度梯度法和电泳核磁共振法可测量质子交换膜与气态水接触时的电渗拖曳系数。随着复合质子交换膜的发展，亟需普遍性的测量方法测定复合膜的电渗拖曳系数，为燃料电池模型提供相关的参数，以利于数学模型对质子交换膜的准确描述。
- 屈树国刘欣盖恒军李建隆
- 关键词：燃料电池质子交换膜复合膜
