燃料電池因其能量轉(zhuǎn)化效率高、無毒無污染、無噪聲等優(yōu)點,被認為是最具發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù)之一。其中質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFCs）雖然已經(jīng)商業(yè)化,但依然存在成本高,對Pt基貴金屬催化劑的依賴性和燃料滲透率較高等問題。堿性燃料電池（AEMFCs）可使用非貴金屬催化劑,反應動力學速率高,被認為是更具前景的新型燃料電池。陰離子交換膜（AEMs）是AEMFC的核心組件之一,直接影響電池的性能和成本。目前AEMs存在的主要問題是電導率偏低和耐堿性較差。因此,設計和制備高電導率和穩(wěn)定性好的新型膜材料是當前發(fā)展AEMFCs的關(guān)鍵。本論文以季銨離子作為OH-傳導基團,分別制備了密集側(cè)鏈型聚芳醚腈AEM和全碳鏈交聯(lián)網(wǎng)絡型AEM。通過對膜的化學結(jié)構(gòu)、微觀形貌進行表征和對膜的綜合性能進行測試,探究了膜的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。首先,制備了密集側(cè)鏈型聚芳醚腈陰離子交換膜（QPAEN-x）。從TEM等形貌觀測中可以看出,QPAEN膜保持了密集側(cè)鏈型膜的原有優(yōu)點,產(chǎn)生了明顯的微相分離,形成了離子傳導網(wǎng)絡,因此電導率較高。通過對膜的綜合性能測試,發(fā)現(xiàn)了腈基的引入提高了膜的尺寸穩(wěn)定性,機械性能,熱穩(wěn)定性,耐堿性和單電池性... 

【文章來源】：廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２堿性陰離子交換膜氫氧燃料電池示意圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｈ２／Ｏ２?ＡＥＭＦＣ??

第一章文獻綜述??因為ＰＶＡ羥基含量高、親水性強。遂以戊二醛（ＧＡ）為交聯(lián)劑，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)來??限制膜的溶脹（圖１．４）。在３０?°Ｃ下該膜電導率為７．３?ｍＳ－ｃｍ－匕??ＯＨ?ＯＨ?ＯＨ?（＊）?〇Ｈ?６Ｕ?〇Ｈ??ＫＯＨ?｜??＋??＾?Ｈ２Ｃ－ＣＨ－ＣＨ２Ｎ＋（ＣＨ３）３Ｃ１－??Ｏ?ＯＨ??Ｈ２ｃ—ＣＨ—ＣＨ２Ｎ＋（ＣＨ３）３Ｃｒ??Ｈ?Ｍ??ＨＣ－（ＣＨ２）３￣ＣＨ??６?Ａｍ?６?？ｃ．（ｈ３ｃ）３＋ｎｈ２ｃ??Ｉ?，?ｈｏ－Ｖｈ??Ｉ?（Ｃ＇Ｈ?山??ＣＩＩ－ＯＭ?ＣＩＩ?Ｉ?２??ＣＨ２Ｎ＋（ＣＨ３）３ａ－??圖１．４季銨化聚乙烯醇（ＱＡＰＶＡ）交聯(lián)膜的制備ｌ１Ｕ９ｌ??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ?ＱＡＰＶＡ?ｍｅｍｂｒａｎｅｓ??Ｒ＝Ｈ?ｏｒ??「?、?丨?１??Ｊ?〇、?〇ｒ??Ｒ〇、?〇Ｈ??）—〇?〇Ｎ＿＾ＯＫ?Ｔ?ｃｒ?？ｆ３?？?ｆ?Ｉ??ｌＷ＾４＿＾＼?〇Ｒ?＊?如

聚烯烴類高分子主鏈上為全碳－碳鍵連接，具有更好的化學穩(wěn)定性［ｍ】。受到??全氟磺酸膜優(yōu)異性能的啟發(fā)，有研究者制備了含氟的烯烴類ＡＥＭ。Ｒａｍａｎｉ等［１１２＿??１１５】將哌嗪（ＤＭＰ）接枝到Ｎａｆｉｏｎ？前驅(qū)體上，制備了一類Ｎａｆｉｏｎ？－ＤＭＰ＋膜（圖１．６）。??獲得了與Ｎａｆｉｏｎ？膜相似的微觀相結(jié)構(gòu)，７０?°Ｃ下電導率為４５?ｍＳ＿ｃｍ＿１。??〗）ｒａ＇?－１）ＮＭｅ－３／Ｈ－°．??ＷｔＦＥ／?２）ＶＢＣ?＼ＥＪＦｅＩ＾?２）１ＭＫ０Ｈ?＼ｈＴＴｅ／＾??ｘ?＾?５：－??ＸＣＨ２Ｃ１?ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２）３ＯＨ??ｃｈ２ｃｉ??圖１．７以ＰＶＤＦ，ＦＥＰ和ＥＴＦＥ為基底輻射接枝４－乙烯基芐氯流程圖ｌ１１６＿１１９ｌ??Ｆｉｇ．?１．７?Ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＡＥＭｓ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ＰＶＤＦ，?ＦＥＰ?ａｎｄ?ＥＴＦＥ??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚合物電解質(zhì)燃料電池的研究進展[J]. 陳延禧.  電源技術(shù). 1996(01)



本文編號：3275594