何璧, 聂明, 李庆, 刘晓卫, 杜胜娟[1]2014年在《直接甲醇燃料电池关键材料的表面改性及其研究进展》文中研究指明直接甲醇燃料电池(DMFC)由于结构简单、能量密度大、无污染等优点,已经成为近年来国内外研究的热点之一。简要介绍了直接甲醇燃料电池的原理,重点概述了阳极催化剂和电解质膜这两个决定电池性能的关键材料的表面改性及其研究进展。介绍了提高直接甲醇燃料电池阳极催化剂催化活性的各种改性技术,如通过离子溅射法、分子束法等传统物理方法对电极表面进行修饰,在电极材料中掺杂对甲醇催化活性较好的纳米材料等。此外,还介绍了基于降低甲醇渗透率的Nafion膜改进技术,如通过等离子蚀刻法等物理手段对膜表面进行改性,掺杂阻醇性能较好的无机化合物等。并介绍了几种具有应用前景的新型替代膜,如接枝膜、共混膜等。最后对直接甲醇燃料电池的发展应用进行了展望。
聂发文[2]2017年在《PGA纳米纤维改性磺化聚醚砜质子交换膜的制备与性能研究》文中提出质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种可以将化学能直接转换成电能的装置,其具有功率密度高、能源利用率高、环保、启动快等优点,是能源利用的一种新方式。质子交换膜(PEM)是其核心部件之一,起到传递质子和隔绝燃料的作用,其性能的优劣直接决定电池的性能。目前商业化的全氟磺酸膜具有昂贵的成本、高温低湿时较低的质子传导率、较高的甲醇渗透率等缺陷,严重阻碍了质子交换膜燃料电池的广泛应用。因此高性能、高性价比质子交换膜的开发成为当前研究热点。近年来,具有大比表面积、较高长径比、较好机械性能的纳米纤维,被许多科研工作者应用到质子交换膜中以提高质子交换膜的机械性能和质子传导性能。本论文以磺化聚醚砜为基础,通过引入聚谷氨酸纳米纤维来构建质子传输通道的方式制备高性能的质子交换膜。主要研究内容如下:通过溶液喷射纺丝技术制备不同PGA含量的纳米纤维,分析了牵伸风速和聚谷氨酸的含量对纤维成型的影响。通过FESEM测试、FTIR分析、XPS分析和TGA分析表明随着牵伸风速的增加纳米纤维的成型性逐渐增加,当牵伸风速过大时纤维缠结严重;随着PGA含量的增大纤维表面疵点增多,纤维直径增大,热稳定性增加。通过电化学测试表明PGA纳米纤维随着温度和湿度的升高纳米纤维的电导率逐渐增大,另外随着PGA含量的增加,纤维电导率也逐渐增加。通过溶液浸渍的方法制备了不同聚谷氨酸纳米纤维含量的SPES复合膜,复合膜的表面平整致密,纳米纤维被SPES基质完全包覆两者相容性好。TG测试结果显示,纳米纤维的加入复合膜具有足够的热稳定性适用于直接甲醇燃料电池质子交换膜。聚谷氨酸纳米纤维复合膜的吸水率随纤维含量的增大而增加,相比于SPES膜,复合膜的吸水率得到了极大的改善,复合膜的溶胀率在合理范围内。通过引入纳米纤维成功构建了质子传输通道,并改善了 SPES膜的质子传导率,且复合膜的质子传导率随着纳米纤维含量的增加呈增加趋势。SPES-30复合质子交换膜的质子传导率最好,在80℃时高达0.261 Scm~(-1)。所有复合膜的阻醇性能均优于纯SPES膜,并且随着聚谷氨酸纳米纤维的增加甲醇渗透系数减小。同时SPES-30具有最好的选择性其值为29.72×104sscm-3。利用辅助电极法静电纺丝技术成功制备取向PGA纳米纤维,通过溶液浸渍的方法,将纳米纤维与SPES形成了复合质子交换膜。通过扫描电镜、XPS、XRD以及TG测试表明取向PGA纳米纤维成功制备,并且具有较好的取向性和热稳定性;通过电化学性能测试表明所制备的取向PGA纳米纤维复合膜具有较好的质子传到导性能,在复合膜的取向方向上质子电导率在100%湿度和80℃时为0.368 Scm~-1。
冯伟[3]2008年在《小型直接甲醇燃料电池膜电极组件的研究开发》文中认为随着自然资源的日益缺乏和人们环保意识的提高,燃料电池作为一种绿色能源受到越来越多的青睐,它具有高能量比、模块化、方便持久和环境友好等优点,可同时解决节能和环保两大难题。直接以甲醇作为燃料的质子交换膜燃料电池称为直接甲醇燃料电池(DMFC),它具有结构简单、燃料便于携带与储存、理论比能量高等优点,在小型可移动电源和微型电源方面具有广阔应用前景,被认为是锂离子电池的理想代替品。膜电极叁合一组件(MEA)由质子交换膜和催化电极组成,是DMFC发电的关键核心部件,膜电极与其两侧的双极板组成了DMFC的基本单元——单电池。膜电极的结构和制备技术对DMFC的功率、效率、寿命和成本有着至关重要的影响。因此,开展DMFC膜电极的研究,对提高DMFC性能和稳定性具有重要意义。本论文旨在通过理论分析和实验,研究膜电极的制作方法,组装完整的单电池体,确定电池的最佳工作条件,为研制高效、低成本的直接甲醇燃料电池的提供科学依据和技术支撑。首先,使用购买的Pt-Ru/C和Pt/C催化剂粉末和碳纸材料分别制作了电池的阳极和阴极;第二,完成了膜电极叁合一组件的制备;第叁,实现电池的密封和电流的引出,组装出了DMFC单电池;第四,通过控制和改变工作条件得到了电池在不同状态下的性能,分析了各因素对电池性能的影响,初步确定了电池的最佳工作条件,为进一步提高电池的性能奠定了基础。
李云蹊[4]2017年在《直接甲醇燃料电池填充型复合质子交换膜的制备与性能研究》文中研究表明作为一种能够将化学能转化为电能的电化学装置,直接甲醇燃料电池由于其体积小,高燃料利用率,低排放和高能量密度等特性,被认为是未来最有希望的清洁能源之一,一直以来得到研究工作者的广泛关注。质子传导膜是燃料电池的核心部件,它是一种在燃料电池中传递质子,分隔电池阳极与阴极的电解质材料。常用的质子传导膜材料包括全氟磺酸系列,磺化芳香聚合物(如磺化聚芳醚,磺化聚苯并吡唑,磺化聚酰亚胺)等。质子传导膜的质子传导率,机械稳定性,热稳定性,化学稳定性以及尺寸稳定性等性能是质子传导膜的关键数据。目前,全氟磺酸聚合物(Nafion~?)由于其高质子传导率和较为突出的综合性能成为了被最广泛使用的材料。然而全氟磺酸系列膜也存在着许多众所周知的缺陷,包括造价较高、阳极反应速率低、使用寿命有限、溶胀率高等,尤其是甲醇渗透十分严重,这些问题限制了DMFC的进一步应用。甲醇从阴极渗透到阳极会导致燃料使用效率下降,阴极催化剂中毒,以致整个电池的性能下降。为了减弱甲醇渗透带来的影响,实际应用中只能使用低于2M浓度的甲醇溶液作为燃料,大大降低了直接甲醇燃料电池的性能。考虑到水在质子传导中的作用以及燃料浓度对电池性能的影响,为了得到较高的能量密度,10M甲醇水溶液是直接甲醇燃料电池的理想燃料。因此,这种高浓度甲醇溶液的使用就要求质子传导膜具有极小的甲醇渗透率和较高的尺寸稳定性。本论文旨在制备适用于高浓度甲醇溶液中的复合质子交换膜,并分别对其机械性能,热学性能,化学稳定性,传导率和电池性能进行了研究,从而探究传导膜的不同制备方法和材料对DMFC在高浓度甲醇中的电池性能的影响。具体内容分为叁部分:孔填充复合质子交换膜,静电纺丝纤维孔隙填充复合质子交换膜和多维纺丝纤维孔隙填充复合质子交换膜。这叁部分内容基于同样的理念,即由机械强度高,阻醇性好的材料与高质子传导率的材料利用孔隙填充的方法制备复合质子交换膜。第一部分,我们成功制备了基于聚醚砜的孔填充质子交换膜,并对其性能进行了测试。首先合成了具有低磺化度和一定比例氨基的磺化聚醚砜(ASPES),并利用在铸膜液中引入离子液体的方法制备了ASPES多孔膜,同时研究了制备过程中离子液体的含量对多孔膜孔形貌的影响。接着我们首次合成了环氧基封端的磺化聚醚砜低聚物(DSPES)作为复合膜填充电解质,并用低聚物DSPES对ASPES多孔膜基体进行填充,固化交联,制备复合膜。由于ASPES磺酸根含量低,在水中具有良好的尺寸稳定性,因而抑制了复合膜的溶胀效应,溶胀率的降低使得聚合物分子链间作用增强,同时抑制了甲醇的渗透作用。在氨基作用下,环氧聚合物在多孔膜中交联形成叁维结构,大大的提高了复合膜机械性能,从而进一步抑制了复合膜的溶胀和甲醇渗透效应。得到的复合膜同时具有优异的氧化稳定性,热稳定性和机械强度,虽然其质子传导率略低于Nafion~?,但与同类型的孔填充复合膜相比,其传导率仍然相对较高,同时,由于复合膜具有很低的甲醇渗透率,因此在传导率和甲醇渗透率之间的选择性较高,远高于Nafion~?膜。在10M甲醇溶液中,复合膜同样表现出了高于Nafion~?的单电池性能。第二部分,我们成功制备了两种PDMS和Nafion~?互为填充相的复合膜为,从纳米尺度抑制复合膜溶胀及甲醇渗透。一种为Nafion~?填充PDMS静电纺纤维复合膜,一种为PDMS填充Nafion~?静电纺丝纤维复合膜。我们对两者及Nafion~?的性能进行了测试和比较。实验中首先分别制备了PDMS和Nafion~?的纤维膜,并分别按照不同的比例使用Nafion~?溶液填充PDMS纤维膜,使用PDMS填充Nafion~?纤维膜。静电纺丝纤维和填充后的复合膜表面及截面的形貌同过扫描电镜度进行了表征。由复合膜和Nafion~?的吸水率溶胀率测试结果发现,由于疏水性PDMS的引入,复合膜的吸水溶胀率要远低于Nafion~?膜。同时复合膜的热稳定性氧化稳定性在热失重分析和芬顿试剂测试中均优于Nafion~?膜。复合膜和Nafion~?膜在10M甲醇水溶液中的电池性能同样与Nafion~?进行了比较,证明复合膜在高浓度甲醇溶液中的电池性能要高于Nafion~?膜,且Nafion~?为填充相时,复合膜电池性能性能提升幅度较大。第叁部分,由上述实验可知Nafion~?为填充主体时复合膜电池性能更优,同时为了提高纤维膜的可填充充性,我们制备了以Nafion~?为填充主体的超薄的聚偏氟乙烯(PVDF)静电纺丝纤维复合膜和PVDF/PTFE混合静电纺丝纤维与Nafion的复合膜,并将其纤维层用作复合膜中甲醇的阻醇层。首先我们制备了一系列Nafion~?填充的多层静电纺丝PVDF纤维复合膜,并对其与Nafion~?膜的性能进行了测试和比较。纤维及复合膜的形貌和结构,热稳定性,机械稳定性,化学稳定性,质子传导率以及单电池性能均得到了表征。与Nafion~?膜相比,PVDF纤维膜的引入显着的增强了复合膜的热稳定性和化学稳定性,同时抑制了膜的吸水溶胀作用。复合膜在10M甲醇溶液中同时表现出了相比于Nafion~?更高的电池性能,然而复合膜的电池性能相近,并没有随着PVDF纤维膜层数的增加而升高。基于以上实验结果,我们又设计制备了单侧(阳极侧和阴极侧)具有单层PTFE/PVDF纤维阻醇层的Nafion~?115复合膜,并对其在5 M和10 M甲醇溶液中的电池性能进行了测试。测试结果表明相比于商业化的Nafion~?115膜,复合膜的电池性的得到了较大的提高,同时电池的能量密度随着PTFE在纤维中的质量分数的升高而升高,此外,PTFE/PVDF纤维膜在电池阳极侧时,电池性能要高于其在电极阴极侧时。在以上叁部分实验中,分别制备了一系列的多种孔填充复合膜,包括多孔填充膜和静电纺丝纤维填充膜等。这些膜的性能在实验中得到了多方面的测试,尤其是膜在高浓度甲醇溶液中的单电池性能,测试结果表明了复合膜孔填充制备方法以及使用材料的有效性,复合膜的性能均优于Nafion~?膜,并通过不断的改进,制备的阳极单侧9%PTFE/PVDF与Nafion~?115的性能要远好于商用Nafion~?115且方法制备简单易行,不破坏商品膜的内部结构,具有重要的参考意义。
刘以成[5]2002年在《直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究》文中指出直接甲醇燃料电池(DMFC)具有燃料易运输与存储、重量轻、体积小、结构简单、能量效率高等优点，在手提电源、电动汽车等领域具有广阔的发展前景。然而甲醇在阳极上的氧化速率缓慢及甲醇渗透等问题是用于大功率、高容量电池上的两大技术难题。本论文针对甲醇氧化速率的问题，着重研究高效阳极催化剂及其载体的制备和影响催化性能的各种因素。在阳极催化剂研制方面的主要成果为：(1)首次采用反胶束法制备出Pt/C催化剂，通过调节水与表面活性剂的比例，成功控制了Pt颗粒尺寸；(2)首次采用反胶束法制备出Pt-Ru/C催化剂，在氧化电流为150 mA/mg (Pt)下，测得其电极电势为0.55 V，比Pt-Ru/Vulcan XC-72电极电势低70 mV。表明用新方法制备的催化剂可明显改善催化活性。在载体研制和机理研究方面的主要成果为：(1)首次采用微米级中间相碳微球(MCMB)作为催化剂的载体，考察了载体预处理对催化剂活性的影响。结果表明，经KOH溶液预处理的中间相碳微球用作载体时制备的Pt/MCMB催化剂呈现出高催化活性。在氧化电流为60 mA下，测得其电极电势为0.47 V，比Pt/Vulcan XC-72电极电势低20 mV；(2)制备出Pt-Ru/MCMB催化剂并进行半电池测试，在300 mA cm-2/90oC下，测得电极电势为0.41V，比Pt-Ru/Vulcan XC-72电极电势低0.17 V；(3)系统考察了电池温度、催化剂层中Nafion含量和MEA热压压力等因素对电池性能的影响，Cl-和F-浓度对甲醇电氧化的影响，以及甲醇电氧化中间产物在UPD区的稳定性，并对有关机理提出了合理的解释。以上结果对直接甲醇燃料电池的研究有重要的指导意义。所提出的反胶束法催化剂制备工艺以及MCMB新型载体具有直接的开发应用价值，并为甲醇电氧化催化剂的改进和研制提供了新的方案。
邓会宁[6]2004年在《含有杂萘联苯的聚芳醚电解质膜研究》文中进行了进一步梳理直接甲醇燃料电池(DMFC)以其高效、高能量密度、低排放和燃料储运及补充方便等特点被认为是适应未来能源和环境要求的理想动力源之一。目前,DMFC主要面临两大难题:一是通常使用的质子交换膜的阻醇性能较差;二是阳极催化剂对甲醇反应的催化活性较低。研制耐高温和高导电性的质子交换膜,使电池的工作温度提高,可以提高催化剂的催化活性,同时简化系统的热管理。因此,本论文在新型阻醇质子交换膜和耐高温的质子交换膜方面进行了新的尝试。含二氮杂萘酮结构聚醚酮(PPEK)、聚醚砜(PPES)和聚醚砜酮(PPESK)系列聚合物具有热稳定性高和机械强度好等优异特性。作为一种碳氢主链聚合物,该系列聚合物相对全氟磺酸聚合物而言价格低廉。以含杂萘联苯结构的系列聚合物为基材我们制得了一系列不同磺化度的磺化杂萘联苯聚醚酮(SPPEK)、磺化杂萘联苯聚醚砜(SPPES)和磺化杂萘联苯聚醚砜酮(SPPESK)膜,首次考察了这类膜用于DMFC的可行性。实验发现,磺化度为50%的SPPEK膜和磺化度为49%的SPPES膜在高温下的电导率在10-2S·cm-1,磺化度为131%的SPPESK膜在高温下的电导率接近Nafion膜。同时这叁种膜的阻醇性能均优于Nafion膜。叁种膜在不同温度下的电导率和甲醇透过系数的综合性能评价指标均高于Nafion115膜。杂多酸具有较高的电导率和良好的热稳定性,是一类高性能的质子导体。但是由于其易溶于水、无法成膜等缺点导致其不能作为固体电解质在燃料电池中使单独用。PPEK具有较高的热稳定性和良好的成膜性,但本身不具有质子导电性。因此我们考察了一系列PPEK为基体的杂多酸掺杂膜的性能。实验发现,在磷钨酸(PWA)和硅钨酸(SiWA)掺杂PPEK膜中,杂多酸团聚成颗粒分散在PPEK相中,膜的导电性较差。在PPEK中加入亲水性的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混,并进行杂多酸的掺杂,得到的复合膜的电导率比共混前显着提高。但PPEK与PVP间存在相分离,杂多酸主要存在于PVP相中。通过磺化对PPEK进行了亲水改性,PWA在SPPEK中的分散均匀。在以DS为58%的SPPEK为基膜的复合膜测试四天,PWA在水中的溶出不超过2%。PWA掺杂量为60%的SPPEK(DS=58%)膜在150℃下的电导率达到10-1 S·cm-1。而SiWA在SiWA/SPPEK膜中团聚成颗粒,在水中的溶出严重。因此将SiWA负载在SiO_2上,通过SiO_2的分散将SiWA均匀地分散到SPPEK膜中,SiWA在膜中的溶出显着下降。
于如军[7]2006年在《管状直接甲醇燃料电池的研制及其建模与控制》文中研究说明直接甲醇燃料电池(DMFC)直接将甲醇和氧气的化学能转变为电能,无须重整制氢,液体甲醇的体积能量密度高,易于携带和存储,因此DMFC特别适用于便携式电源。目前DMFC的单电池和电堆在结构上采用平板型设计,需要用昂贵的双极板作为反应物输送的流道,以及串联各个单电池向负载输送电子的通道,由于双极板的流道狭窄,需要外围设备来储存、输送反应物用于维持系统正常工作,使得DMFC电堆集成度低,不能满足便携电源的要求。双极板的使用不仅增加了电池堆的制作成本,还给系统的安装、维护带来困难,一个单电池性能下降,必须将其他电池一起拆开,重新组装。针对平板型DMFC的不足,提出了管状直接甲醇燃料电池(TDMFC)的设计概念,在考察了膜电极制备工艺对电池性能影响的基础上,选择喷涂工艺,采用平面膜进行弯曲热压制备了管状膜电极,组装了管状直接甲醇燃料电池和小电堆;为了解决管状燃料电池的密封问题,又采用多孔石英管作为支撑体,用Nafion溶液浸渍制备了管状自支撑质子交换膜,并制备了管状自支撑直接甲醇燃料电池。建立管状直接甲醇燃料电池动态模型,进行数值求解,对管状直接甲醇燃料电池运行中,反应物、产物的浓度分布和温度分布给出动态仿真结果;利用热力学参数分析了燃料电池理论效率和实际效率,对DMFC效率与电流密度等工作条件的关系进行分析。分析阴极水的来源,建立与了空气进口流量、湿度和工作电流密度有关的阴极出口水蒸气浓度动态模型,用神经网络进行系统辨识,利用神经网络预测控制器实现了对TDMFC的阴极水蒸气出口浓度的控制。本论文的主要工作:(1)在考察制备膜电极工艺的基础上,设计制造了用于平面膜制备管状燃料电池的成型夹具,选择喷涂法和弯曲热压工艺制作了TDMFC单电池,组装了一个TDMFC电堆。单电池性能为:电池的阳极催化剂载量为2 mg·cm~(-2)Pt,阴极催化剂载量为3 mg·cm~(-2)Pt-Ru,液态甲醇溶液温度为80℃时,空气自呼吸方式,电池的
谢裕智, 冯小保, 倪红军, 黄明宇[8]2014年在《直接甲醇燃料电池及其关键技术》文中进行了进一步梳理直接甲醇燃料电池(DMFC)能量转换效率高,功率密度高,燃料来源广且储运方便安全,在大型发电基站和移动供电方面有广泛的应用前景。介绍了DMFC的工作原理、阴极催化剂、阳极催化剂和质子交换膜的研究现状和存在的问题,并对未来的发展做出了展望。
孟庆旭[9]2007年在《微型化学燃料电池的研究》文中研究表明燃料电池是一种通过电化学反应,持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的发电装置,而直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,简称DMFC)是直接利用甲醇作为阳极燃料的质子交换膜燃料电池,它无需甲醇转氢装置,具有系统结构简单、体积能量密度高、燃料补充方便、工作温度低、启动快等优点,特别适用于便携式移动电源、电动汽车以及军事、太空等。本文利用MEMS技术制造了一个微型直接甲醇燃料电池。设计、制备、组装了DMFC单电池系统,为DMFC的实用化研究迈出第一步。这个DMFC结构是通过硅的双面光刻,KOH溶液各向异性腐蚀制作而成。直接甲醇燃料电池的阳极、阴极腔体在Intellisuit软件中通过各向异性腐蚀技术被仿真出来。根据模拟结果,设计直接甲醇燃料电池的有效面积为19200μm×19200μm,然后对其性能进行测试。在常压下研究了不同温度、甲醇溶液不同浓度以及不同流速对直接甲醇燃料电池性能的影响。实验结果显示输出功率会随着温度的升高而变大,同时甲醇水溶液浓度的增加也会影响到输出功率,以溶液浓度2M最为理想。当将80℃甲醇水溶液的流速为0.8mL/min注入阳极反应腔时,这个直接甲醇燃料电池就在常压下得到了最大的输出功率3mW,此时单电池的开路电压为0.35V。
熊鹰[10]2009年在《燃料电池用阴离子交换膜的制备与性能研究》文中指出直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cell，DMFC)具有燃料廉价易得、储运方便、高效无污染等特点，作为便携式移动电源在通信、军事、交通运输等领域有广阔应用前景。但是，DMFC面临两大主要难题：一是DMFC所用的质子交换膜阻醇性能较差，甲醇渗透严重；二是阳极催化剂对甲醇氧化活性低。碱性阴离子交换膜直接甲醇燃料电池(AMDMFC)采用了阴离子交换膜作为电解质，整个体系为碱性。在碱性介质中甲醇氧化速度比在酸性介质中要快，而且也不存在反应中间产物使电极催化剂中毒现象；在AMDMFC中，氢氧根基团与甲醇传递方向相反，可消除电渗析产生的甲醇渗透，从而可降低甲醇渗透速度。因此，AMDMFC能够克服DMFC的缺点。阴离子交换膜是碱性直接甲醇燃料电池的关键部件，本文在新型阴离子交换膜的制备方面进行了尝试，并对膜在AMDMFC的应用进行了评估。聚乙烯醇(PVA)是优先透水材料，具有良好的阻醇性和成膜性。我们通过亲电取代反应，采用2，3-环氧丙基叁甲基氯化铵作为醚化剂，将季铵基团引入PVA主链，制备了季铵化聚乙烯醇(QAPVA)。添加戊二醛(GA)作为交联剂，制备了交联度不同的交联QAPVA膜。交联QAPVA膜的甲醇渗透率随交联度的增加而减少，优于Nafion117。由于QAPVA羟基收缩产生的尺度效应和羟基亲水性，使得QAPVA的甲醇渗透率随甲醇浓度的升高而降低。制备了带有季铵基团的季铵化壳聚糖(HACC)，将不同量的HACC与QAPVA混合，GA作为交联剂，制备了交联度不同、组成不同的两种系列的QAPVA／HACC共混膜。复合膜的甲醇渗透率在5．68×10~(-7)-4．42×10~(-6)cm~2·s~(-1)，均小于Nafion117膜，且具有良好的电导率，膜的电导率为10~(-3)-10~(-2)S·cm~(-1)。以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱物，通过溶胶-凝胶反应，制备了二氧化硅(SiO_2)含量不同的QAPVA／SiO_2有机-无机杂化膜。无机粒子的加入，不仅增强了膜的热稳定性，降低了甲醇渗透率，而且膜的电导率也增强。杂化膜的甲醇渗透率比Nafion117低一个数量级，电导率最高可达1．4×10~(-2)S·cm~(-1)。通过氯甲基化、季铵化、碱化等反应，制备了OH型季铵化酚酞型聚醚酮(QPEK-C)阴离子交换膜。QPEK-C膜的热稳定性良好，抗氧化性能强，在3％H_2O_2溶液中浸泡1周，膜的质量和电导率变化较小。膜的阻醇性能良好，甲醇渗透率低于10~(-9)mol·cm~(-2)·min~(-1)。但是由于接枝上去的季铵基团数量较少，使得膜的离子交换容量IEC仅为0．11mmol·g~(-1)，电导率为1．6×10~(-3)-1．4×10~(-2)·cm~(-1)。
参考文献：
[1]. 直接甲醇燃料电池关键材料的表面改性及其研究进展[J]. 何璧, 聂明, 李庆, 刘晓卫, 杜胜娟. 表面技术. 2014
[2]. PGA纳米纤维改性磺化聚醚砜质子交换膜的制备与性能研究[D]. 聂发文. 天津工业大学. 2017
[3]. 小型直接甲醇燃料电池膜电极组件的研究开发[D]. 冯伟. 西安科技大学. 2008
[4]. 直接甲醇燃料电池填充型复合质子交换膜的制备与性能研究[D]. 李云蹊. 吉林大学. 2017
[5]. 直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究[D]. 刘以成. 清华大学. 2002
[6]. 含有杂萘联苯的聚芳醚电解质膜研究[D]. 邓会宁. 天津大学. 2004
[7]. 管状直接甲醇燃料电池的研制及其建模与控制[D]. 于如军. 上海交通大学. 2006
[8]. 直接甲醇燃料电池及其关键技术[J]. 谢裕智, 冯小保, 倪红军, 黄明宇. 化工新型材料. 2014
[9]. 微型化学燃料电池的研究[D]. 孟庆旭. 黑龙江大学. 2007
[10]. 燃料电池用阴离子交换膜的制备与性能研究[D]. 熊鹰. 厦门大学. 2009
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