功能化聚烯烃制备稳定的高导电率碱性阴离子燃料电池膜

【作者】 张民；

【机构】 西北工业大学；

【摘要】 聚合物电解质燃料电池由于其较高的能量转化效率、较低的污染、噪音和维修费用,有望成为能源应用中最突出的一种技术。目前为止,对聚合物电解质燃料电池研究主要集中于质子交换膜燃料电池(PEMFCs),,但是,Nafion膜和Pt催化剂高昂的价格从经济上限制了PEMFCs的广泛应用。碱性聚合物电解质燃料电池(APEFCs)由于工作在较高的p H环境中从而具备了众多PEMFCs没有的优点,比如,阳极中较高的反应动力学可允许少量惰性金属和非昂贵金属以替代Pt作为催化剂。基于此,作为APEFCs中核心部件的阴离子交换膜的发展得到了广泛关注。但是,由于季铵型阴离子交换膜自身存在耐碱性较差和离子电导较低的缺点,其在APEFCs中的应用受到了极大的限制。鉴于聚烯烃材料优异的电化学稳定性和文献报道长碳链对季铵盐的助稳定作用,作者利用4-甲基1-戊烯与含溴α-烯烃共聚合成了高插入率的共聚物,再经季铵化得到阴离子交换膜。本文重点研究阴离子交换膜在碱性燃料电池应用中的性质,最终发现其结果兼具高导电率和高耐碱性。更多还原