| 题名 | 碱性燃料电池聚合物电解质膜的研究 |
| 作者 | 柳鹤 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2011-12-07 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 孙公权 |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 中文摘要 | 碱性聚合物电解质膜燃料电池(APEMFC)有望摆脱铂基催化剂的限制，其主要挑战是 缺少高离子电导率和化学稳定性的碱性聚合物电解质膜(APEM)。本论文围绕提高APEM 的电导率和稳定性，研究了低温和高温环境下APEM 及离子聚合物，结果如下： ⒈ 以四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物膜为基膜，通过辐射接枝法制备了一种季 铵盐型APEM。APEM 在常温高浓度碱液和60℃去离子水中化学稳定性良好，在60℃时 电导率达到0.05S•cm-1。以APEM 为电解质膜的APEMFC 单体电池在60℃时峰值功率密 度达16mWcm-2。 ⒉ 合成了聚N-乙烯基咪唑鎓盐(QPVIm)，将其与PBI 共混制备了PBI-QPVIm 共混膜。 与PBI/KOH 膜相比，PBI-QPVIm /KOH 膜的离子传导能力显著增强；共混膜在高温(80℃) 碱中的化学稳定性良好；采用QPVIm-PBI/KOH 为电解质膜的APEMFC 单体电池峰值功 率密度大幅提高。 ⒊ 采用辐射接枝法制备了以聚偏氟乙烯为基底的碱性离子聚合物(QPVDF)，将其添 加到催化层中制备的APEMFC 单体电池性能大幅提高，60℃时，峰值功率密度达 4.2mWcm-2。 探索了利用4,4-二氮杂二环[2,2,2]辛烷(DABCO)制备APEMFC 一体化膜电极的方法。 使用DABCO 对氯甲基苯乙烯接枝的PFA 基膜进行季铵化改性，制得离子电导率较高且在 低温下稳定的APEM；使用DABCO 为过渡金属络合物配体制备具有氧还原反应活性的电 催化剂。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 物理化学 |
| 公开日期 | 2012-07-09 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.238.44/handle/321008/116569]  |
| 专题 | 大连化学物理研究所_中国科学院大连化学物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 柳鹤. 碱性燃料电池聚合物电解质膜的研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011. |
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