许乐波
,
郭强
材料导报
概述了近几年来燃料电池用磺化聚醚醚酮(SPEEK)质子交换膜的研究进展,分别从聚醚醚酮(PEEK)磺化制备SPEEK、SPEEK薄膜的制备和改性SPEEK薄膜等几个方面总结了SPEEK质子交换膜的研究结果,并分析展望了研究工作的发展趋势.
关键词:
燃料电池
,
聚醚醚酮
,
磺化聚醚醚酮
,
质子交换膜
宋文生
,
李磊
,
王宇新
,
许莉
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2004.03.004
以磺化聚醚醚酮(SPEEK)和聚砜(PSF)为原材料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用溶液共混方法,制备了一系列不同组成的SPEEK与PSF共混膜.研究发现,随PSF含量的增加共混膜的相分离行为加剧,电导率有一定下降,但阻醇性能得到提高.
关键词:
磺化聚醚醚酮
,
聚砜
,
共混膜
,
电导率
,
甲醇透过系数
张高文
,
周震涛
高分子材料科学与工程
以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,通过溶胶-凝胶法制得SPEEK/SiO<,2>/PwA复合质子交换膜,采用红外光谱、扫描电镜、交流阻抗和热重分析等方法研究了复合膜的结构与性能.结果表明,无机粒子均匀地分散在聚合物基体中,其粒径不超过70 nm.SiO<,2>与SPEEK之间的共价交联使复合膜的甲醇渗透率和溶胀度明显降低,热稳定性也得到提高.同时磷钨酸(PWA)的掺入又赋予膜较高的质子传导性能.在此基础上可制备具有高质子传导和高阻醇性能的复合质子交换膜.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
质子交换膜
,
磺化聚醚醚酮
,
二氧化硅
,
磷钨酸
荣倩
,
顾爽
,
贺高红
,
吴雪梅
,
胡正文
,
焉晓明
高分子材料科学与工程
利用4-乙烯吡啶(4-VP)碱性单体与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混,通过热聚合方法制备了SPEEK/P4VP酸碱复合质子交换膜,并考察了引发剂种类、用量和P4VP添加量对复合膜制备和性能的影响.质量分数为0.2%的偶氮二异丁腈较适宜作为引发剂制备复合膜;P4VP的添加使得复合膜的质子传导率和离子交换容量JEC(IEC=mmol SO3H/g dry membrane)略有下降,但复合膜的吸水率降低,抑制溶胀能力增强,且温度越高,抑制能力越为明显,此外复合膜的阻醇性能和拉伸屈服应力也有所提高,当4-VP的含量在50%(质量分数,下同)时,复合膜的甲醇渗透率与SPEEK和Nafion膜相比分别下降了70%和99%.
关键词:
磺化聚醚醚酮
,
4-乙烯基吡啶
,
直接甲醇燃料电池
,
质子交换膜
,
酸碱复合
杜立广
,
吴雪梅
,
焉晓明
,
贺高红
高分子材料科学与工程
以耐溶胀性能较好的磺化聚芳醚砜酮（SPPESK）和吸水性较强的磺化聚醚醚酮（SPEEK）为原料,制备了SPPESK/SPEEK共混质子交换膜。考察了共混膜的水吸收率,水溶胀度,甲醇水溶胀度,甲醇渗透率及质子传导率和力学性能。80℃时,共混膜具有适当的水吸收（101%）和溶胀度（34%）,较低的甲醇水溶胀度（20%）,较高的质子传导率（0.212 S/cm）,与SPPESK膜相比,质子传导率提高了18%。SPEEK的加入改善了共混膜的柔韧性,断裂拉伸应变从16.48%提高到30.43%。
关键词:
磺化聚芳醚砜酮
,
磺化聚醚醚酮
,
共混
,
甲醇渗透
,
质子交换膜
蔡雨泉
,
黄绵延
,
王宇新
,
许莉
高分子材料科学与工程
磺化聚醚醚酮膜(SPEEK)是直接甲醇燃料电池(DMFC)用质子交换膜的候选材料之一,但是当温度和磺化度(DS)较高时,该膜在甲醇水溶液中溶胀非常严重,甚至溶解,其使用温度受到限制.将磺化度为50.11%的SPEEK和聚苯胺(PANI)共混制膜,希望利用酸碱之间的相互作用对SPEEK进行改性.研究结果表明,PANI的加入使SPEEK/PANI共混膜的使用温度有较大提高,并且该膜还具有较高的电导率和较好的阻醇性能.
关键词:
磺化聚醚醚酮
,
聚苯胺
,
直接甲醇燃料电池
,
质子交换膜
,
质子导电率
,
甲醇透过系数
张高文
,
周震涛
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2006.04.002
以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,以有机改性的蒙脱土(OMMT)为无机相,采用溶液插层法成功制备出了可望应用于直接甲醇燃料电池的SPEEK/OMMT复合型质子交换膜.通过X射线衍射(XRD)表征了复合膜的微观结构,并采用交流阻抗和隔膜扩散方法分别考察了复合膜的质子传导性能和阻醇性能.结果表明,蒙脱土的片层间距超过4.4 nm,SPEEK高分子链已插层到蒙脱土片层之间.与纯SPEEK膜相比,SPEEK/OMMT复合膜的质子传导率有所降低,但在90℃也达到了1.2×10-2 S/cm的水平,而且蒙脱土的加入明显地降低了SPEEK膜的甲醇渗透率.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
磺化聚醚醚酮
,
蒙脱土
,
质子传导率
,
甲醇渗透率
潘国梁
,
郭强
,
童菊英
,
许乐波
,
宋会平
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.05.013
本文在聚醚醚酮(PEEK)磺化反应制备相同磺化度的磺化聚醚醚酮(SPEEK)基础上,采用不同的溶剂通过溶液法制备一系列SPEEK质子交换膜,采取交流阻抗法、扩散池法和溶胀法分别评价其导质子能力、阻醇性能和溶液稳定性,探讨溶剂种类对SPEEK质子交换膜性能的影响规律.试验结果表明溶剂对所制备膜的导质子能力和阻醇性能影响依赖于溶剂分子与SPEEK中磺酸基团的相互作用,若存在越强作用,膜的导质子能力越弱,而阻醇性能越高.此外,溶剂种类对膜的吸水溶胀性能存在较小的影响,对膜表面的微孔形态存在明显的影响,并与膜的导质子能力及阻醇性能存在对应关系.综合比较不同溶剂制备膜的导质子能力、阻醇性能和吸水溶胀性能,DMAc是优于DMF和DMSo的制膜溶剂.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
磺化聚醚醚酮
,
质子交换膜
,
电导率
,
阻醇性能
宋会平
,
郭强
,
许乐波
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.03.016
在回顾近年来直接甲醇燃料电池用磺化聚醚醚酮(SPEEK)质子交换膜的发展历程基础上,分别综述了制膜材料SPEEK的合成和SPEEK质子交换膜的制备研究进展,重点总结了SPEEK质子交换膜的电导率和阻醇性能及其稳定性的影响因素和影响规律,其中包括制膜材料和溶剂以及工艺、SPEEK的共混改性、SPEEK的填充改性或多层复合结构的影响,进而分析了高性能SPEEK质子交换膜的开发研究前景.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
磺化聚醚醚酮
,
质子交换膜
,
电导率
,
阻醇性能
秦瑞红
,
孟晓宇
,
魏鹏
,
刘旭
,
蔡子青
,
周琼
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.04.006
合成了表面接枝磺酸基团的改性多壁碳纳米管(S-MWNTs),通过溶液共混法制备了用于直接甲醇燃料电池的磺化聚醚醚酮(SPEEK)/S-MWNTs复合膜.扫描电镜显示,S-MWNTs在掺杂量比较少时,能够在SPEEK基体中均匀分散;热重分析证明,复合膜具有优异的热稳定性.当掺杂量为1o时,复合膜的机械性能,尺寸稳定性及电导率均提高,这有效解决了纯SPEEK膜中质子电导率与机械性能、尺寸稳定性等相矛盾的问题.
关键词:
磺化聚醚醚酮
,
多壁碳纳米管
,
质子交换膜
,
直接甲醇燃料电池
