當(dāng)今世界,能源短缺與環(huán)境污染問(wèn)題日益突出。這不僅影響著全球的政治與經(jīng)濟(jì),并且對(duì)于人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。因此,開(kāi)發(fā)利用新能源成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵所在。而氫能以其清潔、高效、便捷等特點(diǎn)在眾多新能源中脫穎而出。在眾多燃料電池分類(lèi)中,聚合物膜燃料電池的發(fā)展應(yīng)用最為迅速,已經(jīng)在家庭式固定電源和汽車(chē)、航空航天等移動(dòng)式電源領(lǐng)域展現(xiàn)出不錯(cuò)的應(yīng)用前景。聚合物膜燃料電池可以根據(jù)電解質(zhì)膜傳導(dǎo)的離子形式不同,分為質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）和陰離子交換膜燃料電池（AEMFC）。雖然工作環(huán)境為酸性的PEMFC應(yīng)用更加廣泛,但這種燃料電池所需要的貴金屬催化劑和質(zhì)子交換膜等核心材料的昂貴成本制約了其進(jìn)一步發(fā)展。對(duì)應(yīng)的,工作環(huán)境為堿性的AEMFC,因其可以允許非貴金屬催化劑的使用,且氧還原電極反應(yīng)速率快等優(yōu)點(diǎn)得到研究人員越來(lái)越多的關(guān)注,并被認(rèn)為是可以取代目前成熟的PEMFC的一項(xiàng)電源技術(shù)。陰離子交換膜（又稱堿性膜,AEM）作為AEMFC中最為關(guān)鍵的材料之一,其性能好壞直接決定了燃料電池的能量輸出。這就要求堿性膜須同時(shí)具備高離子傳導(dǎo)率、低溶脹比例、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、優(yōu)秀的機(jī)械加工性能以及... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：165 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?ＰＥＭＦＣ和ＡＥＭＦＣ在Ｈ２－０２下的工作原理圖??Ｆｉｇ．１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＥＭＦＣ?ａｎｄ?ＡＥＭＦＣ?ｕｎｄｅｒ?Ｈ２－Ｏ２?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ??

圖１－２不同種燃料電池工作原理??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｒｅｎｔ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ｆｕｅｌ?ｃｅｌｌｓ??

???第一章緒論???相反，降低了燃料在膜中的滲透性［１３－１Ｓ］。ＡＥＭＦＣ由聚電解質(zhì)膜、催化層、氣體擴(kuò)散??層、流場(chǎng)板以及包裝密封材料組成，如圖１－３所示。其中，最為核心的部件就是位于??中心的聚電解質(zhì)膜，即陰離子交換膜。??ｅ?．一ｅ＊????…?？???ｅ???，?■????４１?一；???Ｖ．ｖ??２Ｈ２＋?４０Ｈ＇?４Ｈ２０＋?４ｅ＇?Ｏｚ＋２ＨｚＯ?＋?４ｅ￣４０Ｈ＂??！?１?■?ｇ?ｕ?ｗ?ｓ?！?１??：：?ｏ??、?ｒ???＊?ｉ；?：?ｉ??Ａｎｏｄｅ?Ｃａｔｈｏｄｅ??圖１－３?ＡＥＭＦＣ在Ｈ２－０２下的工作原理圖??Ｆｉｇ．１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＡＥＭＦＣ?ｕｎｄｅｒ?Ｈ２－Ｏ２?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ??陰尚子父換膜（Ａｎｉｏｎ?ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｍｅｍｂｒａｎｅ，?ＡＥＭ），又被稱為堿性陰離子交換膜??（Ａｌｋａｌｉｎｅ?ａｎｉｏｎ?ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｍｅｍｂｒａｎｅ，?ＡＡＥＭ?）和氫氧根離子交換膜（Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ?ｅｘｃｈａｎｇｅ??ｍｅｍｂｒａｎｅ，?ＨＥＭ），簡(jiǎn)稱堿性膜。ＡＥＭ作為一種固體聚電解質(zhì)膜，傳導(dǎo)陰離子這種最??基本的要求決定了堿性膜具有陽(yáng)離子官能性傳輸集團(tuán)和聚合物骨架這兩種重要組成??部分。??１．３．１堿性膜原理與要求??研究發(fā)現(xiàn)，ＡＥＭ具有與ＰＥＭ相同的離子傳輸機(jī)理。除了傳統(tǒng)的傳質(zhì)和擴(kuò)散，陰??離子在ＡＥＭ?Ａ還可以通過(guò)氫鍵網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)Ｇｒｏｔｔｈｕｓｓ傳輸，并且可以在陽(yáng)離子官能團(tuán)之??間互相“跳躍”達(dá)到傳輸目的［１９］。然而，由于０Ｈ－體積遠(yuǎn)大于Ｈ＋，陰離子在ＡＥＭ中?


本文編號(hào)：3098717