国家自然科学基金(50703021)
- 作品数：8 被引量：18H指数：3
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- 微孔聚四氟乙烯增强复合质子交换膜研究
- 2009年
- 质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有能量转化率高、环保等特点而受到广泛关注。作为质子交换膜燃料电池核心组件之一的关键材料质子交换膜(PEM)成为燃料电池研究的热点。聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜由于具有高的化学和尺寸稳定性,被用来作为复合质子交换膜的增强基底。本文对当前微孔PTFE增强复合质子交换膜的研究进展进行了综述,介绍了微孔PTFE与全氟类离子树脂、部分含氟类离子树脂和非氟类离子树脂等的复合情况,着重说明各种复合增强的类型和方式,并比较了复合改性前后各种膜的物性特点,最后展望了微孔PTFE复合增强膜的未来研究趋势。
- 李雷尚玉明谢晓峰冯少广蒋金芝
- 关键词：质子交换膜燃料电池
- 聚苯并咪唑/磺化聚醚砜复合膜的制备
- 通过溶液共混的方法,以自制的高磺化度聚醚砜(ABPSNa-10)和磺化聚苯并咪唑(S-PBI)为原料,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,制备了酸碱复合膜,并研究了膜的组成对膜的甲醇溶胀性、甲醇渗透系数和质子传导率的影响,研究...
- 王迎姿尚玉明冯少广谢晓峰吕亚非
- 关键词：磺化聚醚砜溶胀性甲醇渗透燃料电池
- 文献传递
- 聚苯并咪唑/磺化聚醚砜复合膜的制备
- 2009年
- 通过溶液共混的方法,以自制的高磺化度聚醚砜(ABPSNa-10)和磺化聚苯并咪唑(S-PBI)为原料,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,制备了酸碱复合膜,并研究了膜的组成对膜的甲醇溶胀性、甲醇渗透系数和质子传导率的影响,研究表明,复合膜具有良好的质子传导率.同时,随着S-PBI含量的增加,膜的阻醇性能和尺寸稳定性明显提高.
- 王迎姿尚玉明冯少广谢晓峰吕亚非
- 关键词：磺化聚醚砜溶胀性甲醇渗透燃料电池
- 磺化嵌段型共聚物在质子交换膜燃料电池中的应用被引量：4
- 2008年
- 燃料电池是以碳氢化合物为燃料的一种新型、清洁的发电装置,而其中的质子交换膜燃料电池由于具有可快速启动的优点可应用于机动车等领域。所用的质子交换膜需要具有高的质子传导性、低的甲醇/水渗透性、好的机械和热稳定性以及合适的价格等特点,但目前已经工业化的Nafion膜并未能全部满足上述要求。为了解决这些问题,目前已经开发了多种新的质子交换膜。本文对其中的磺化嵌段型聚醚砜、磺化嵌段型聚酰亚胺和苯乙烯基嵌段共聚物在质子交换膜燃料电池中的应用进行了综述,并与Nafion膜和相应的无规共聚物的性能进行了比较。最后展望了嵌段共聚物在质子交换膜领域的发展趋势。
- 冯少广谢晓峰尚玉明靳豪徐景明周其凤
- 关键词：燃料电池质子交换膜燃料电池磺化嵌段共聚物
- 直接甲醇燃料电池无担载铂黑催化剂的制备与表征被引量：2
- 2008年
- 为了寻找适合于商用直接甲醇燃料电池的电催化剂,研究了无担载铂黑催化剂的制备方法。采用柠檬酸三钠为稳定剂和保护剂,在液相条件下以NaBH4为还原剂制备了铂黑催化剂。用X射线衍射、扫描电镜和电化学活性面积法研究了该体系的pH值、保护剂用量等因素对该催化剂性能的影响;分析了柠檬酸三钠的作用机理。结果表明:自制催化剂粒径为3.7 nm、分布更窄,当Pt¨C6H5O73-的摩尔比为1¨1,pH=8时,制备出的铂黑催化剂性能较好,用它组装的单电池的电流-电压输出性能略优于商用催化剂。
- 吴韬谢晓峰郭建伟王要武唐有根
- 关键词：直接甲醇燃料电池
- 直接甲醇燃料电池的甲醇浓度控制方法被引量：2
- 2009年
- 直接甲醇燃料电池(DMFC)直接以甲醇为阳极燃料,具有系统结构简单、体积能量密度高、燃料补充方便等特点,非常适合用于小型移动电源。甲醇浓度对DMFC性能和燃料利用效率的影响非常大,甲醇浓度高低直接决定DMFC输出性能的好坏,控制好DMFC中的甲醇浓度,对其寿命长短起着至关重要的作用。本文将目前已有的甲醇浓度控制方法分为有甲醇浓度传感器和无甲醇浓度传感器两大类,评述了这些浓度控制方法的研究现状和优缺点,并展望了甲醇浓度控制方法的趋势。
- 王荣蓉金宝舵李春文王泽谢晓峰丁青青
- 关键词：直接甲醇燃料电池控制方法
- 基于微孔聚四氟乙烯的复合质子交换膜被引量：3
- 2009年
- 研究了基于微孔聚四氟乙烯(PTFE)的复合方式,通过将自制ABPSH40树脂——N,N-二甲基乙酰胺溶液流延在用液相介质表面处理法改性过的聚四氟乙烯微孔膜表面上,制得了均匀的ABPSH40/PTFE增强复合质子交换膜。采用扫描电镜(SEM)观察复合膜的表面及断面形态,采用气相色谱仪(GC)测定了复合膜的甲醇渗透性,利用交流阻抗(AC)测定了膜的质子传导率。结果表明,ABPSH40树脂在复合膜内分布均匀,而且PTFE膜微孔填堵充分;复合膜具有优越的尺寸稳定性,较低的甲醇渗透率和接近Nafion膜的质子传导率,和ABPSH40均质膜进行比较后的优点明显。ABPSH40/PTFE增强复合质子交换膜可望成为一种直接甲醇燃料电池用质子交换膜。
- 李雷蒋金芝尚玉明冯少广谢晓峰
- 关键词：复合膜甲醇渗透率尺寸稳定性质子传导率燃料电池
- 用于直接甲醇燃料电池的交联型SPEEK/SiO_2杂化质子交换膜被引量：5
- 2010年
- 为提高用于直接甲醇燃料电池的质子交换膜的尺寸稳定性,制得交联型杂化膜。通过将磺化聚醚醚酮(SPEEK)还原改性,并与异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷反应,制得杂化前躯体,再与正硅酸乙酯(TEOS)与TEOS共水解缩合制得不同SiO2质量分数的交联型杂化膜。实验表明:杂化膜中颗粒粒径很小,分布均匀。膜的尺寸稳定性随SiO2质量分数的增大而增强。而甲醇渗透则随着膜中SiO2质量分数的增大呈下降趋势,且远低于未经共水解杂化的磺化聚醚醚酮膜的甲醇渗透。在质子传导方面,相同温度下,质子传导率随着膜中SiO2质量分数增大而降低,并都接近Nafion膜的质子传导率。
- 李雷尚玉明冯少广王迎姿蒋金芝谢晓峰
- 关键词：质子交换膜杂化
- 原位聚合酸碱共混质子交换膜的制备及性质被引量：2
- 2009年
- 为了降低磺化聚醚醚酮（SPEEK）的溶胀性和甲醇渗透性，采用原位聚合的方法，将具有良好溶解性的聚苯并咪唑（PBI）中间体-聚甲亚胺（PAM）预聚物加入到SPEEK基体中，在一定条件下原位反应使PAM相对分子质量增加，通过氧化得到SPEEK／PBI酸碱共混膜。研究发现：PBI的引入有效地降低膜的溶胀性和甲醇渗透性。随着PBI含量的增加，质子电导率逐渐降低，当PBI含量为5％时，共混膜70℃时电导率可以达到205mS／cm，与该温度下Nafion117（200mS／cm）相当。当PBI含量在9％～10％范围内，共混膜具有相对较好的综合性能。
- 冯少广尚玉明谢晓峰李雷徐景明
- 关键词：质子交换膜共混
