合成了有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合電解質(zhì)5%（摩爾分?jǐn)?shù)）鋁摻雜的焦磷酸錫(Sn_0.95Al_0.05P₂O₇)/聚四氟乙烯（PT-FE）（簡(jiǎn)稱(chēng)SAPO/PTFE）。XRD測(cè)試表明,SAPO和PTFE復(fù)合沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)生成新物質(zhì),熱分析表明樣品穩(wěn)定性良好;SEM圖表明樣品致密性良好。采用電化學(xué)工作站對(duì)SAPO/PTFE的中溫電性能（50²50℃）進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,SAPO/PTFE電導(dǎo)率在濕潤(rùn)氮?dú)鈿夥罩?75℃達(dá)到最大值2.8×10^-2S/cm。濕潤(rùn)氧氣氣氛下的水蒸汽濃差電池說(shuō)明質(zhì)子導(dǎo)電性在復(fù)合電解質(zhì)中存在。H₂/O₂燃料電池性能測(cè)試表明,在0.64V時(shí)對(duì)應(yīng)最大輸出功率密度為39.8mW/cm²。 

【文章來(lái)源】：化工新型材料. 2017,45(12)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１復(fù)合電解質(zhì)ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ的ＸＲＤ譜圖的熱分析

２θ＝１９．２、２２．２、２５．０、３１．８及３７．４°分別對(duì)應(yīng)（１１１）、（２００）、（２１０）、（２２０）及（３１１），晶面指數(shù)與立方相ＳｎＰ２Ｏ７（ＪＣＰＤＳ００－０２９－１３５２）相同，還可以看出復(fù)合后新增加了ＰＴＦＥ的衍射峰，說(shuō)明ＰＴＦＥ與ＳＡＰＯ復(fù)合后沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。圖１復(fù)合電解質(zhì)ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ的ＸＲＤ譜圖２．２ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ的熱分析ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ的ＴＧＡ－ＤＳＣ曲線(xiàn)圖見(jiàn)圖２。由圖２可知，復(fù)合電解質(zhì)在０～７０℃失重３％，同時(shí)在此溫度區(qū)間有一明顯的吸熱峰，失重的原因可能是樣品中含有的少量水分揮發(fā)產(chǎn)生的，表明樣品熱穩(wěn)定性良好。在１７０～２０４℃失重１％，可能是樣品中殘余的磷酸揮發(fā)產(chǎn)生的。從２０４～４５０℃樣品僅失重３％，說(shuō)明復(fù)合電解質(zhì)ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ穩(wěn)定性很高，能夠滿(mǎn)足測(cè)試要求。圖２復(fù)合電解質(zhì)ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ的ＴＧＡ－ＤＳＣ曲線(xiàn)圖２．３ＳＥＭ分析圖３是復(fù)合電解質(zhì)ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ的ＳＥＭ圖。由圖可知，ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ表面［圖３（ａ）］與ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ斷面［圖３（ｂ）］都比較致密，無(wú)明顯穿透性孔洞存在，粒徑大小均勻，說(shuō)明ＳＡＰＯ能與ＰＴＦＥ在三維空間內(nèi)交織連接。·１３１·

化工新型材料第４５卷圖３復(fù)合電解質(zhì)ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ的ＳＥＭ圖［（ａ）表面；（ｂ）斷面］２．４電導(dǎo)率分析圖４是ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ在５０～２５０℃下干燥氮?dú)�、濕�?rùn)氧氣和濕潤(rùn)氮?dú)鈿夥罩械模牛桑犹幚淼玫降碾妼?dǎo)率曲線(xiàn)圖。由圖可見(jiàn)，氣體氣氛能顯著影響電導(dǎo)率，其大小次序?yàn)椋害遥ǜ稍锏獨(dú)猓鸡遥駶?rùn)氧氣）＜σ（濕潤(rùn)氮?dú)猓＿@是因?yàn)樵跐駶?rùn)氧氣、濕潤(rùn)氮?dú)鈿夥障乱虬l(fā)生式（３）和式（４）的缺陷反應(yīng)而產(chǎn)生質(zhì)子電導(dǎo)。Ｈ２Ｏ（ｇ）＋Ｖ?Ｏ＋Ｏ×Ｏ幑幐２ＯＨ·Ｏ（３）Ｈ２Ｏ（ｇ）＋２ｈ·＋２Ｏ×Ｏ幑幐２ＯＨ·Ｏ＋１／２Ｏ２（４）這表明適當(dāng)?shù)模校裕疲排cＳＡＰＯ配比有利于復(fù)合電解質(zhì)機(jī)械性能及致密度的增加，有利于質(zhì)子導(dǎo)電的長(zhǎng)程有序傳遞。ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ在濕潤(rùn)氮?dú)鈿夥罩�，１７５℃達(dá)到最大值２．８×１０－２Ｓ／ｃｍ。圖４ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ在５０～２５０℃下干燥氮?dú)狻駶?rùn)氧氣和濕潤(rùn)氮?dú)鈿夥罩械碾妼?dǎo)率曲線(xiàn)圖２．５水蒸汽濃差電池分析圖５是按照式（１）構(gòu)建的水蒸汽濃差電池得到的測(cè)試結(jié)果。在圖５中，實(shí)線(xiàn)表示實(shí)測(cè)電動(dòng)勢(shì)，虛線(xiàn)表示按照式（２）計(jì)算得到的理論電動(dòng)勢(shì)，兩者的比值為質(zhì)子遷移數(shù)（０．０４～０．５２）。從圖５可看出隨溫度圖５ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ的水蒸汽濃差電池電動(dòng)勢(shì)曲線(xiàn)圖升高質(zhì)子遷移數(shù)逐漸增大，至１７５℃達(dá)到最大值０．５２，表明復(fù)合電解質(zhì)ＳＡＰＯ／ＰＴＦＥ在濕潤(rùn)氧氣氣氛下表現(xiàn)一定的質(zhì)子導(dǎo)電性。溫度繼續(xù)升高，質(zhì)子遷移數(shù)急劇下降，這是由于溫度升高，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米復(fù)合型固體聚合物電解質(zhì)材料的研究進(jìn)展[J]. 梅花,王冉,任文壇,張勇.  化工新型材料. 2017(01)
[2]BaZr0.9Y0.1O2.95-BaCe0.86Y0.1Zn0.04O2.91復(fù)相電解質(zhì)的制備、結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性能[J]. 劉洋,張國(guó)祥,黃金,王延忠.  化工新型材料. 2016(04)
[3]鐿鋁共摻雜氧化鋯電解質(zhì)材料制備與性能[J]. 郭存心,王蔚國(guó),苗鶴,何長(zhǎng)榮,王建新.  化工新型材料. 2016(02)



本文編號(hào)：2967275