基于三維有序大孔結構的燃料電池用高溫無機電解質.pdf

1、質子交換膜燃料電池(PEMFCs)作為一種清潔能源技術，特別是因為它的高能量密度、高能效和低溫室氣體排放，已經吸引了廣泛的關注。質子交換膜燃料電池和直接甲醇燃料電池的操作溫度大于100℃時，被認為有很多的優(yōu)點：例如消除鉑金催化劑的一氧化碳中毒現象，更快的電極反應動力學，簡化的熱管理和水管理，更高的能量效率，減少了貴金屬Pt以及Pt合金催化劑的用量。然而，到目前為止，最常用的全氟離子質子交換膜，例如，Nafion，聚碳氟框架和帶有磺酸根的

2、碳氟側鏈組成的一種聚合物。這種聚合物僅限于低溫實驗，這是因為，在高溫時，由于水分的蒸發(fā)，質子傳導會快速衰退進而導致失水。
　　 磷鎢酸(HPW)在很大溫度范圍內和相對濕度下，被認為是一種低活化能的搞質子傳導體。正因為如此，其被認為是一種潛在的質子傳導電解質。我們的方法是捕獲活躍的HPW(H3PW12O40)到三維有序大孔(3DOM)氧化硅中，去構建一種高度有序的質子傳導路徑。這種三維有序大孔氧化硅塊，通過膠體晶體模板法制備而成。

3、HPW分子被嵌到三維有序大孔結構的孔壁上面，通過帶負電的HPW和低PH環(huán)境下的帶正電的硅的自主裝來完成的。溫度穩(wěn)定性表面，制備的HPW-3DOM在400℃的高溫下，依然保持了Keggion的質子傳導結構。而自主裝的3DOM/HPW以及3DOM/CsPW的進一步更多的信息通過TEM，XRD，IR，AFM，EDX以及氮氣吸附脫附等測試方法獲得。
　　 PMMA膠體晶體通過離心膠體形成，三維有序大孔結構通過接下來煅燒法除去PMMA膠體