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1、由于高效、環(huán)保、靈活性高等突出優(yōu)點(diǎn),燃料電池被視為最有希望替代內(nèi)燃機(jī)的裝置之一,并被廣泛應(yīng)用于各種固定設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備中。在各種燃料電池中,中溫燃料電池(運(yùn)行溫度在100-600℃)展示出了更多吸引人的優(yōu)點(diǎn);具體來(lái)說(shuō),相比于低溫燃料電池,中溫燃料電池?fù)碛懈叩哪茉崔D(zhuǎn)化效率、更高的CO耐受性、增強(qiáng)的催化效率和電極動(dòng)力學(xué)等;相比于高溫燃料電池,中溫燃料電池所需材料的選擇性更廣、電池壽命更長(zhǎng)。但是高性能電解質(zhì)的缺少嚴(yán)重阻礙著中溫燃料電池的發(fā)展和
2、商業(yè)化。因此開(kāi)發(fā)綜合性能優(yōu)異的電解質(zhì)材料對(duì)于推動(dòng)中溫燃料電池發(fā)展意義重大。
固體酸電解質(zhì)(Solid acids),尤其是磷酸氫銫,被認(rèn)為是一種非常有希望的中溫燃料電池用電解質(zhì)。但是固體酸內(nèi)在的不足嚴(yán)重的制約著它們的應(yīng)用,這些不足包括:差的機(jī)械性能、有限的化學(xué)穩(wěn)定性、低溫下質(zhì)子傳導(dǎo)率低以及窄的高質(zhì)子傳導(dǎo)率溫度范圍。雖然針對(duì)這些問(wèn)題已進(jìn)行了大量研究;但是到目前為止,沒(méi)有一種方法能夠同時(shí)解決這些問(wèn)題。
鑒于此,本研究通過(guò)
3、采用溶膠凝膠法結(jié)合機(jī)械球磨工藝制備出了基于固體酸磷酸氫銫(CsH2PO4)、磺化聚醚醚酮(Sulfonated poly(ether ether ketone))以及磷硅溶膠的復(fù)合電解質(zhì)膜。所制備的復(fù)合電解質(zhì)膜展現(xiàn)出了出色的綜合性能;機(jī)械性能上,即使無(wú)機(jī)成分含量高達(dá)70 wt%,其拉伸強(qiáng)度仍能達(dá)到23.5MPa,足以滿足膜電極組裝(MEA,Membrane Electrode Assembly)的需要。熱穩(wěn)定性性能方面,復(fù)合電解質(zhì)膜即使
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