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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 93 毫秒
1.
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种电化学能量转换器件,能将燃料中的化学能转换为电能,具有高效、清洁、寿命长等优点,可应用于动力电池、固定式和便携式电源等领域。质子交换膜(PEM)是其中的关键部件,主要用于隔离阴阳两极和传递质子等。但当前质子交换膜燃料电池的发展面临着成本高、寿命不足等挑战。本文结合近年的研究热点,从质子传输机制出发将质子交换膜燃料电池分为磺酸功能化PEM和磷酸掺杂型PEM两大类,从主链结构的差异以及改性方法等方面综述近年来的研究进展,详细介绍了材料的化学结构、膜材料性能、电化学性能等,并针对现存的一些问题和不足对质子交换膜燃料电池今后的发展方向进行了展望。  相似文献   

2.
质子交换膜燃料电池是最接近商业化的一种燃料电池,最有希望作为未来电动汽车的发动机,近二十年取得了长足的发展.目前限制质子交换膜燃料电池进入商业化的最主要原因是成本和寿命两大问题,寻找和开发新型材料成为解决这两大问题、推进商业化进程的必然选择,也是质子交换膜燃料电池近些年来的研究重点和热点.本文对构成质子交换膜燃料电池的...  相似文献   

3.
叶跃坤  池滨  江世杰  廖世军 《化学进展》2019,31(12):1637-1652
质子交换膜燃料电池由于具有能量转换效率高、操作温度低、环境友好等优点而备受人们关注。随着2014年丰田发布燃料电池电动汽车Mirai,带来了新一轮燃料电池及燃料电池汽车的产业化热潮。然而,提升质子交换膜燃料电池的寿命,开发新一代长寿命燃料电池膜电极及燃料电池仍然是本领域的挑战性课题。膜电极(MEA)是质子交换膜燃料电池最核心的部件,其耐久性直接决定着燃料电池的寿命。MEA主要由质子交换膜、催化剂层、气体扩散层三部分组成。本文从质子交换膜、催化剂及载体、气体扩散层三个方面介绍了近年来国内外在提升燃料电池膜电极的寿命(耐久性)方面所做的工作,并对未来的相关研究和发展做了述评及展望。  相似文献   

4.
质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有能量转化率高、环保等特点而受到广泛关注。作为质子交换膜燃料电池核心组件之一的关键材料质子交换膜(PEM)成为燃料电池研究的热点。聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜由于具有高的化学和尺寸稳定性,被用来作为复合质子交换膜的增强基底。本文对当前微孔PTFE增强复合质子交换膜的研究进展进行了综述,介绍了微孔PTFE与全氟类离子树脂、部分含氟类离子树脂和非氟类离子树脂等的复合情况,着重说明各种复合增强的类型和方式,并比较了复合改性前后各种膜的物性特点,最后展望了微孔PTFE复合增强膜的未来研究趋势。  相似文献   

5.
本文介绍了用于直接甲醇燃料电池(DMFCs)的质子交换膜(PEMs)的工作原理与性能要求。讨论了影响DMFCs国PEMs的甲醇渗透性能的因素。综述了Nation、改性Nafion膜以及其它新品种膜的研究进展。  相似文献   

6.
直接甲醇燃料电池质子膜研究进展   总被引:3,自引:0,他引:3  
本文对直接甲醇燃料电池(DMFC)质子交换膜的要求及目前的研究状况作了简要的概述,特别是从基膜材料结构角度进行分类,较详细地介绍分析以Nafion膜为代表的全氟磺酸膜的各种改性研究及以PBI、PEEK、PSU等基膜材料为代表的聚芳环系列的DMFC质子交换膜的研究情况.总结了质子交换膜的一些研究方法,对直接甲醇燃料电池质子交换膜的发展前景进行了探讨。  相似文献   

7.
以3,4-二氨基苯甲酸为单体合成了ab-聚苯并咪唑.研究了磷酸掺杂的该质子交换膜在80-200℃,不同湿度以及不同酸掺杂量下的质子电导率.该质子交换膜可作为燃料电池的膜电解质,在常压不增湿的条件下,可使电池运行温度达到200℃.  相似文献   

8.
质子交换膜燃料电池膜电极   总被引:6,自引:0,他引:6  
介绍了质子交换膜燃料电池膜电极的组成,电极反应,综述了近年来膜电极的研制方法。探讨了该电池电极制作过程的关键问题及技术。  相似文献   

9.
直接甲醇燃料电池中质子交换膜的研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
质子交换膜是直接甲醇燃料电池(DMFC)的关键部件之一. 本文系统地介绍了近三年来DMFC中质子交换膜研究的最新进展.  相似文献   

10.
质子传导在燃料电池、气体传感及电致显色等领域有重要的研究前景.尤其是在燃料电池领域,由于其具有低污染、高效率、操作简单和寿命长等优点而被广泛应用.本文介绍了质子传导在质子交换膜燃料电池中的重要作用及工作原理,分析了质子交换膜的质子传导机理,并简要分析总结了近年来关于无机及其复合质子导体材料的研究进展.  相似文献   

11.
本文根据聚合物电解质膜燃料电池操作温度、使用的电解质和燃料的不同,将其分为高温质子交换膜燃料电池、低温质子换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池和阴离子交换膜燃料电池,综述了它们所用电解质膜的最新进展.第一部分简要介绍了这4种燃料电池的优点和不足.第二部分首先介绍了Nafion膜的结构模型,并对平行柱状纳米水通道模型在介观尺度上进行了修正;接着分别对应用于不同燃料电池的改性膜的改性思路作了分析;最后讨论了用于不同燃料电池的新型质子交换膜的研究,同时列举了性能突出的改性膜和新型质子交换膜.第三部分介绍了阴离子交换膜的研究现状.第四部分对未来聚合物电解质膜的研究作了展望.  相似文献   

12.
付凤艳  程敬泉 《应用化学》2020,37(4):405-415
保护环境,开发环保型能源,对人类和社会具有重要意义。 质子交换膜燃料电池由于具有燃料转化率较高和无污染的优点,备受关注。 静电纺丝纳米纤维具有比表面积大、高孔隙率和三维的相互连通的网状结构等特点,可以在燃料电池质子交换膜中得到广泛应用。 静电纺丝纳米纤维类复合质子交换膜具有较高的质子传导率,较低的燃料渗透率,较好的化学稳定性能、热稳定性能和机械性能。 本文首先介绍了质子交换膜燃料电池,然后从不同的离子型聚合物基质复合质子交换膜的类别出发,介绍了静电纺丝纳米纤维在Nafion、磺化聚酰亚胺(SPI)、聚苯并咪唑(PBI)、磺化聚醚醚酮(SPEEK)等不同种类的离子型聚合物质子交换膜中的研究现状及作用机理,同时对静电纺丝纳米纤维在质子交换膜的应用方面存在的问题及应用前景做了评论和展望。  相似文献   

13.
质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池的核心组件之一,具有隔绝阴阳极、提供质子传递通道和阻止燃料渗透的作用. 商业化应用的全氟磺酸PEM存在燃料渗透严重、高温条件下导电性差和成本高的问题,开发性能优良的聚合物PEM显得很有必要. 本文讨论了近年来聚合物PEM的研究进展,分别从聚合物的主链、支链和交联结构角度介绍了分子结构对薄膜相分离、质子导电性、稳定性和电池性能等性能的影响,并讨论了聚合物分子结构设计方面存在的问题,最后对燃料电池用聚合物PEM在未来的发展方向进行了展望.  相似文献   

14.
The critical component of a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) system is the proton exchange membrane (PEM). Perfluorosulfonic acid membranes such as Nafion are currently used for PEMFCs in industry, despite suffering from reduced proton conductivity due to dehydration at higher temperatures. However, operating at temperatures below 100 °C leads to cathode flooding, catalyst poisoning by CO, and complex system design with higher cost. Research has concentrated on the membrane material and on preparation methods to achieve high proton conductivity, thermal, mechanical and chemical stability, low fuel crossover and lower cost at high temperatures. Non-fluorinated polymers are a promising alternative. However, improving the efficiency at higher temperatures has necessitated modifications and the inclusion of inorganic materials in a polymer matrix to form a composite membrane can be an approach to reach the target performance, while still reducing costs. This review focuses on recent research in composite PEMs based on non-fluorinated polymers. Various inorganic fillers incorporated in the PEM structure are reviewed in terms of their properties and the effect on PEM fuel cell performance. The most reliable polymers and fillers with potential for high temperature proton exchange membranes (HTPEMs) are also discussed.  相似文献   

15.
质子交换膜燃料电池的研究进展   总被引:3,自引:0,他引:3  
李战国  朱红 《化学研究》2003,14(1):69-73
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种高效节能、工作稳定、环境友好的理想发电装置.质子交换膜是PEMFC的核心组成,是一种选择透过性膜,主要起传导质子,分隔氧化剂与还原剂的作用.PEMFC用电催化剂有铂系和非铂系电催化剂,提高铂的利用率和开发非铂系催化剂是今后催化剂研究的主要方向.文中对电极的制备技术和电池的水管理、热管理方法也作了简要介绍.  相似文献   

16.
燃料电池用质子交换膜的研究进展   总被引:12,自引:0,他引:12  
质子交换膜燃料电池(PEMFC)以质子交换膜(PEM)作为电解质和隔膜,其性能强烈地依靠PEM的性质。本文分析了PEMFC对PEM的要求,对全氟化、部分氟化和非氟化的PEM进行了分类介绍,着重讨论了膜的结构、制备、性质以及它们在PEMFC中的应用。  相似文献   

17.
In this review, the contribution of NMR spectroscopy to the development of the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is discussed, with particular emphasis on its use in the characterization of structure and transport in proton exchange membranes (PEMs). Owing to copious amount of information available, results of the past decade will be the main focal point. In addition, its use as a screening tool for the PEM materials will be discussed. © 2010 The Japan Chemical Journal Forum and Wiley Periodicals, Inc. Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ) DOI 10.1002/tcr.201000010  相似文献   

18.
质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种清洁高效的能量转换装置,具有比功率高、稳定性好、易于启动等优点,是未来可移动动力源的理想候选。成本和寿命是阻碍PEMFC商业化的主要原因,寻找新型材料是解决这两大问题的必然选择,也是近年来质子交换膜研究的热点和重点。本文介绍了几种质子交换膜材料的研究进展,主要包括聚合物型、陶瓷型和有机-无机复合型,讨论了各种膜材料的特点,并对其未来的发展加以展望。  相似文献   

19.
直接甲醇燃料电池的研究进展   总被引:3,自引:0,他引:3  
电催化剂;质子交换膜;膜电极集合体;电池性能;综述;直接甲醇燃料电池的研究进展  相似文献   

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