侯磺化聚醚醚酮在直接甲醇燃料电池中的研究进展.ppt

文档介绍：磺化聚醚醚酮(SPEEK)在直接甲醇燃料电池中的应用研究进展
主要内容
前言
物理化学性质
改性研究
展望
致谢
一、前言
目前应用于直接甲醇燃料电池最成功的电解质膜为氢型Nafion系列膜,但仍存在严重的技术挑战:
燃料渗透严重;
成本居高不下:700-800美元/米2;
含有氟元素,废弃降解后污染环境;
Dennis E. Curtin, etc., Journal of Power Sources, 2004, 131, 41
高温脱水,质子传导率下降。
生产过程被杜邦公司垄断,产业风险大。
Nafion复合膜
磺化聚醚砜
导质子能力
阻醇能力
自增湿能力
机械强度
BAM3G膜
辐射接枝膜
磺化聚醚砜
磷、硫酸/PBI
非氟
部分氟化
全氟
替代材料
文献中的解决方案
Flemion膜
DOW膜
Aciplex膜
对杜邦公司的依赖性仍没有彻底解决,降解后可引起环境污染。
成本低,甲醇渗透系数小,合成工艺简单, 环境友好等优点
F. G. Wilhelm et al, J. Membr. Sci. 199(2002) 167-176.
磺化聚醚醚酮
二、物理化学性质 1. 制备方法 (1)聚醚醚酮的磺化(先聚合后磺化)
Nunes S. P. et al, J. Membr. Sci. 203(2002) 203-215.
(2)磺化单体的聚合(先磺化后聚合)
可以有效地控制磺化度。
刘晨光,那辉等,25(12)(2004) 2359-2362.
2. 磺化度的测定
方法:酸碱滴定法
Yang B et al. Electrochemical and Solid-State Letters, 2003,6(11): A229-A231
(1)
(2)
3. 微观结构----簇网结构
W. H. J. Hogarth et al J. Power Source 142(2005)223-237.
SPEEK
传导质子的机理
Keruer K. D. et al, J. Membr. Sci. 185(1) (2001)29-39.

P. Xing et al, J. Membr. Sci. 229 (2004) 95–106.