不同熱處理溫度對(duì)短鏈全氟磺酸樹脂膜結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）是一種具備高的能源轉(zhuǎn)化效率的，零排放的電化學(xué)裝置。其中，質(zhì)子交換膜（PEM）作為燃料電池的電解質(zhì)，不僅是電荷轉(zhuǎn)移的介質(zhì)，同時(shí)也起到阻隔反應(yīng)氣體的作用，是燃料電池中至關(guān)重要的組成部分。目前，質(zhì)子交換膜主要是由全氟磺酸樹脂制備而成，而全氟磺酸樹脂的結(jié)構(gòu)對(duì)其中電荷的轉(zhuǎn)移速率和氣體滲透率均會(huì)產(chǎn)生很大的影響。另外，全氟磺酸樹脂的結(jié)構(gòu)對(duì)溫度較為敏感，在不同溫度下制備的質(zhì)子交換膜的結(jié)構(gòu)有所不同，因此有必要研究全氟磺酸樹

2、脂的熱性能。
　　已有研究表明，在一定范圍內(nèi)，對(duì)長(zhǎng)鏈全氟磺酸樹脂膜進(jìn)行熱處理，可以提高膜的電導(dǎo)率，降低膜的溶脹應(yīng)力，以及增強(qiáng)膜的機(jī)械性能。但是，隨著燃料電池應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，單獨(dú)的長(zhǎng)鏈全氟磺酸樹脂膜不適合在高溫低濕環(huán)境下燃料電池的應(yīng)用，因此對(duì)適合在高溫低濕環(huán)境下的短鏈全氟磺酸樹脂膜的研究已經(jīng)迫在眉睫。本文利用蘇威公司生產(chǎn)的短鏈全氟磺酸樹脂為原料，對(duì)不同熱處理溫度后的短鏈全氟磺酸樹脂膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能的分析，同時(shí)對(duì)各種不同的全氟磺酸樹脂

3、復(fù)合膜在制備過(guò)程中變色問(wèn)題進(jìn)行研究，得出以下主要結(jié)論：
　　（1）在140℃-270℃之間不同溫度制備短鏈全氟磺酸樹脂膜，膜內(nèi)結(jié)晶度隨熱處理溫度升高而升高，使膜內(nèi)離子團(tuán)簇排布更加緊密和規(guī)整，提高膜的機(jī)械強(qiáng)度。同時(shí)由于熱處理后膜內(nèi)離子團(tuán)簇排布更加緊密和規(guī)整，為質(zhì)子傳輸提供了良好的通道，提高了質(zhì)子導(dǎo)電率。另外，熱處理溫度越高，短鏈全氟磺酸樹脂膜的含水量越低，可有效降低膜在干濕循環(huán)下由于溶脹應(yīng)力造成的破壞。
　　（2）復(fù)合膜的制備