用于直接甲醇燃料电池的磺化聚芳醚酮砜/聚偏氟乙烯复合膜的制备与性能

高分子材料科学与工程, 2013, 29(1): 127-135.

用于直接甲醇燃料电池的磺化聚芳醚酮砜/聚偏氟乙烯复合膜的制备与性能

王哲 ^1, , 隋秀鹏 ^2, , 倪宏哲 ^3, , 吕鑫 ^4, , 张会轩 ^5,

1.长春工业大学合成树脂与特种纤维工程研究中心,吉林长春130012

2.长春工业大学合成树脂与特种纤维工程研究中心,吉林长春130012

3.长春工业大学合成树脂与特种纤维工程研究中心,吉林长春130012

4.长春工业大学合成树脂与特种纤维工程研究中心,吉林长春130012

5.长春工业大学合成树脂与特种纤维工程研究中心,吉林长春130012

基金项目: 吉林省教育厅项目(2008112)

关键词：直接甲醇燃料电池 , 磺化聚芳醚酮砜 , 聚偏氟乙烯 , 复合膜

Preparation and Characterization of SPAEKS/PVDF Composite Membrane for Direct Methanol Fuel Cells

通过共混的方法制备了磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)与聚偏氟乙烯(PVDF)复合型质子交换膜.红外光谱(FT-IR)表明复合膜中存在C-F和O=S=O收缩振动峰.X射线衍射(XRD)结果表明,随着PVDF含量的增加,PVDF的结晶峰明显增强.扫描电镜照片显示,当PVDF含量低于20％时,有细小的晶体颗粒均匀分布在膜的表面,而当PVDF含量高于20％时,复合膜的表面和断面都有微孔存在.热重分析(TGA)证实PVDF的引入提高了膜的热稳定性.PVDF质量分数为15％的复合膜在25℃时的质子传导率保持在0.055 S/cm,而甲醇渗透系数降低到2.28×10-7 cm2/s,能够满足直接甲醇燃料电池的需要.

参考文献

[1]	Sol-gel based silica electrodes for inorganic membrane direct methanol fuel cells[J].Journal of Power Sources,2010(8):2224.
[2]	王哲,吴清海,倪宏哲,王士伟,张明耀,张会轩.磺化聚芳醚酮砜/TiO2复合质子交换膜的制备与性能[J].高分子材料科学与工程,2011(09):130-133.
[3]	Preparation of poly(vinylidene fluoride)/phosphotungstic acid composite nanofiber membranes by electrospinning for proton conductivity[J].Reactive & functional polymers,2010(1):69.
[4]	Preparation of PVdF/PSSA composite membranes using supercritical carbon dioxide for direct methanol fuel cells[J].International journal of hydrogen energy,2009(15):6437.
[5]	王哲,李先锋,赵成吉,陆辉,倪卓,那辉,钱雅琴.新型燃料电池质子交换膜--含叔丁基的磺化聚芳醚砜[J].高等学校化学学报,2005(11):2149-2152.
[6]	Zhensheng Mai;Huamin Zhang;Xianfeng Li;Shaohua Xiao;Hongzhang Zhang .Nafion/polyvinylidene fluoride blend membranes with improved ion selectivity for vanadium redox flow battery application[J].Journal of Power Sources,2011(13):5737-5741.

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