燃料電池堿性陰離子交換膜的制備與表征.pdf

1、直接甲醇燃料電池(DMFC)作為可以替代目前電力來源的一種新能源而受到了廣泛的關(guān)注，因為它具有效率高、功率密度高、低或零排放和燃料容易運輸?shù)群芏鄡?yōu)點。DMFC作為一個便攜式或移動電源有望得到廣泛的應(yīng)用，例如手機電池和電動車電源等。但是，DMFC目前面臨兩大主要難題，一是甲醇從陽極向陰極的透過率高，即膜的阻醇性能較差;二是陽極催化劑對甲醇氧化反應(yīng)的活性低。
　　 堿性陰離子交換膜直接甲醇燃料電池(AMDMFC)采用了陰離子交換膜作

2、為電解質(zhì)，整個體系為堿性。在堿性介質(zhì)中甲醇氧化速度比在酸性介質(zhì)中要快，而且也不存在反應(yīng)中間產(chǎn)物使電極催化劑中毒現(xiàn)象；在AMDMFC中，氫氧根基團與甲醇傳遞方向相反，可消除電滲析產(chǎn)生的甲醇滲透，從而可降低甲醇滲透速度。因此，AMDMFC能夠克服DMFC的缺點。陰離子交換膜作為堿性直接甲醇燃料電池的關(guān)鍵部件，起到傳導(dǎo)氫氧根離子、分隔燃料和氧化劑的雙重功能。
　　 本論文旨在使用新型材料Poly(vinylbenzyl chlorid

3、e)(PVBCl)制備一張陰離子交換膜，并對它的性能進行表征。使用合適的溶劑溶解聚合物PVBCl制成高分子溶液，選取合適的交聯(lián)劑添加在高分子溶液中讓其交聯(lián)。將溶液澆鑄在一塊平整的載玻片上，然后讓溶劑在室溫下?lián)]發(fā)足夠長的時間(4小時)以確保溶劑能揮發(fā)完全，通過溶液澆鑄法便可成功制備尺寸穩(wěn)定性好、光滑平整、顏色透明的完整的PVBCl陰離子交換膜。文章對PVBCl膜的電性能和交換性能等進行了研究，分析了溶劑的種類、凝膠介質(zhì)、交聯(lián)劑的種類和用量