化學(xué)電源結(jié)課論文質(zhì)子交換膜的研究進(jìn)展

1、質(zhì)子交換膜的研究進(jìn)展 質(zhì)子交換膜的研究進(jìn)展摘要：質(zhì)子交換膜一直以來都是質(zhì)子交換膜燃料電池中的研究重點(diǎn)，在過去的幾十年間質(zhì)子交換膜的種類不斷增加，其性能也不斷提高。目前，質(zhì)子交換膜種類主要分為以下幾種：（1）全氟磺酸（PFSA）型質(zhì)子交換膜及其改性膜；（2）磺化聚合物質(zhì)子交換膜；（3）磷酸摻雜聚合物膜；（4）基于聚苯并咪唑的質(zhì)子交換膜，本文對(duì)這幾種質(zhì)子交換膜的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。關(guān)鍵詞：質(zhì)子交換膜；改性；研究進(jìn)展。Research pro

2、gress of proton exchange membraneAbstract: proton exchange membrane has always been a research focus in protonexchange membrane fuel cell. In the past decades, the number of proton exchangemembrane has increased and its

3、performance has been improved constantly. Atpresent, the types of proton exchange membrane are mainly divided into the followingtypes: (1) perfluorosulfonic acid (PFSA) proton exchange membrane and its modifiedmembrane;

4、(2) sulfonated polymer proton exchange membrane; (3) phosphoric dopedpolymer film; (4) based on the proton exchange membrane of polybenzimidazole, thispaper reviews the research progress of these several proton exchange

5、membranes.Keywords: proton exchange membrane; The modification; Research progress.化學(xué)電源結(jié)課論文第2頁 共 18頁側(cè)鏈比 Nafion 系列膜側(cè)鏈更加短，Dow 系列膜結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，用于燃料電池中性能優(yōu)于 Nafion 系列膜。但是由于 Dow 系列膜在制備過程中的單體合成更加困難，所以其價(jià)格也遠(yuǎn)高于 Nafion 系列膜。圖 1 Nafion 膜和 D

6、OW 膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)式PFSA 型質(zhì)子交換膜具有很好的質(zhì)子導(dǎo)電性，但是這種高的質(zhì)子導(dǎo)電率的前提條件是膜需要保持適當(dāng)?shù)臐穸?。PFSA 型質(zhì)子交換膜中的磺酸基團(tuán)在干燥或者低濕度條件下本身并不能電解出 H+，在適當(dāng)?shù)臐穸葪l件下全氟磺酸膜里的磺酸基團(tuán)才能夠電離出 H+。 PFSA 型質(zhì)子交換膜分子鏈結(jié)構(gòu)中主鏈碳氟鏈結(jié)構(gòu)具有疏水性，而側(cè)鏈的磺酸基團(tuán)具有親水性，當(dāng)膜吸收水分后，水分子會(huì)聚集到親水的磺酸基團(tuán)周圍。 膜中的水通過控制膜內(nèi)質(zhì)子通道的構(gòu)造、