浦鸿汀
,
乔磊
材料导报
Nafion等全氟磺酸膜由于寿命长,导电性能优越,迄今仍是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)中性能最为优越的电解质,但其价格昂贵,难以大规模推广应用于民用产品.开发低成本的新型质子交换膜具有十分重要的意义.近年来新型质子交换膜的研究涉及新的离聚物、用于控制形态及保水能力的纳米有机无机复合膜以及碱性聚合物与含氧酸的复合物等.同时磺化非氟聚合物多年来也一直得到人们的广泛关注.综述了磺化聚酰亚胺用于质子导电材料的研究进展,讨论了各种不同磺化二胺体系的独特优势以及存在的问题.
关键词:
聚酰亚胺
,
磺化
,
质子导电
,
电解质
刘改花
,
浦鸿汀
高分子材料科学与工程
合成了不同磺化度的磺化间规聚苯乙烯(SsPS),用红外光谱等方法确证了SsPS中磺酸基团的对位取代.研究了SsPS的吸水性及其非水膜的导电性与磺化度和温度的关系,SsPS膜中水的含量对导电性的影响,并对SsPS的含水膜和非水膜表面进行了扫描电镜分析.实验结果表明,SsPS非水膜的电导率非常低,SsPS非水膜的电导率和吸水性都随磺化度的增大而增强.在不同的磺化度下,SsPS膜的导电性随温度有不同的变化规律,磺化度较低时符合Arrhenius方程,而磺化度较高时则偏向VTF方程,SsPS吸水达平衡后的膜相对于非水膜的电导率增长了三个数量级.
关键词:
间规聚苯乙烯
,
磺化
,
磺化度
,
吸水性
,
质子导电
冯骏
,
谷景华
,
张跃
中国稀土学报
采用柠檬酸液相法合成了钙钛矿相SrCe0.9Y0.103-α粉体,将所制粉体模压成型后在1450℃烧结10 h得到陶瓷膜片.对粉体合成的热处理过程进行了DSC/TG,XRD研究,通过SEM观察了粉体及膜片的微观结构.结果表明,用柠檬酸液相法制备的螯合前驱体在热处理形成SrCe0.9Y0.1O3-α的过程中,先出现了YxCe1-xO2-x/2复合氧化物、SrCO3及反尖晶石结构的Sr2CeO4相,在1100℃可以完全转变为SrCe0.9Y0.1O3-α钙钛矿相;这种方法比传统固相法的合成法温度低,粉体一次粒子粒径小于1μm,分散性差,但烧结性能良好.
关键词:
柠檬酸法
,
质子导电
,
铈酸锶
,
稀土
张中太
,
张俊英
,
唐子龙
功能材料
本文介绍了室温质子导电玻璃及提高质子导电率的几种方法:H+注入法,sol-gel(溶胶-凝胶)工艺和复合强化法.与传统熔融-淬火玻璃相比,从大量研究成果总结出各种方法对导电率的提高,并从基体的结构变化和导电机制方面分析各种方法提高质子导电率的原因,为发展新型快质子导体提供理论基础.对室温快质子导电进行了展望,以期发展实用性低温燃料电池.
关键词:
质子导电
,
玻璃
,
质子注入
,
sol-gel工艺
浦鸿汀
,
刘改花
功能材料
采用溶液缩聚法合成得到了聚-2,6-苯并咪唑(PBI-mono)和聚-2,2′-辛撑-5,5′-二苯并咪唑(PBI-octa),红外光谱证实了其化学结构.热重分析结果表明,随着脂肪链的引入,PBI-octa的耐热性比结构相似但无脂肪链结构的聚苯并咪唑聚-2,2′-间苯基-5,5′-二苯并咪唑(PBI-ph)明显下降,而PBI-mono的耐热性与PBI-ph较为接近.主链结构中引入了脂肪链的PBI-octa溶解能力比PBI-mono和PBI-ph略高.对磷酸掺杂PBI-octa和PBI-mono的质子导电性研究表明,随着掺杂度的增大,二者的电导率均相应增大,PBI-octa的电导率略高于PBI-mono,在掺杂度较大时二者的电导率逐步趋于接近,主要取决于酸掺杂度.PBI-mono的电导率与温度的关系较为接近Arrhenius 关系,质子的输送主要依靠质子在磷酸根阴离子和咪唑环之间的跃迁实现,而PBI-octa则偏离了Arrhenius方程,质子的输送可能来自多种机理.
关键词:
聚-2,6-苯并咪唑
,
聚-2,2′-辛撑-5,5′-二苯并咪唑
,
合成
,
磷酸
,
质子导电
刘启志
,
浦鸿汀
高分子材料科学与工程
聚苯并咪唑(PBI)有很好的热稳定性能和力学性能,而且聚合物中同时存在质子给体和受体,但是由于其导电性能和难以成膜的影响,使其在燃料电池中的应用受到极大的限制.本文讨论了基于提高聚苯并咪唑的导电能力而对聚苯并咪唑所作的改性研究.
关键词:
燃料电池
,
聚苯并咪唑
,
磷酸
,
质子导电
刘启志
,
浦鸿汀
高分子材料科学与工程
本文研究了聚丙烯腈-磷酸(PAN-xH3PO4)复合质子交换膜的结构、聚合物与酸之间的相互作用、甲醇渗透性能以及质子导电性能.结果表明,PAN-xH3PO4复合膜与Nafion膜的甲醇渗透率相差不大,但是比聚丙烯腈膜的甲醇渗透率高两个数量级左右,而且随甲醇浓度增加而增加;PAN-xH3PO4复合膜具有较好的质子导电能力,电导率随频率(时间)的变化很小,其质子导电性能主要依赖于聚合物与酸的相互作用.
关键词:
聚丙烯腈
,
磷酸
,
甲醇渗透
,
直接甲醇燃料电池
,
质子导电
浦鸿汀
,
罗浩川
,
常志宏
,
袁俊杰
高分子材料科学与工程
以Nafion为代表的全氟磺酸水化膜是目前聚合物电解质膜燃料电池(PEMFCs)中最常用的质子交换膜(PEM),但此类膜的质子导电性能强烈依赖于水,由水的冻结或蒸发会使其失去质子导电性能.离子液体具有接近零的蒸汽压、低熔点、较宽的电化学窗口,将离子液体引入PEM体系可望大大扩展PEM的工作温度范围,提高其电导率.文中对近年来离子液体在聚合物质子导电材料中的应用进行了综述,并对其研究发展前景作了展望.
关键词:
离子液体
,
质子导电
,
燃料电池
