开发高性能-空气燃料电池,使用无花硫化共聚纳夫托伊伦胺胺膜
Ulyana M Zavorotnaya1,2, Igor I Ponomarev3, Yulia A Volkova3
1A.M. Prokhorov Institute of General Physics RAS, Scientific Center of Materials and Technologies, Vavilova St. 38, 119991 Moscow, Russia.
Membranes
|May 26, 2023
概括
研究人员开发了一种新的无共聚纳乙烯胺 (co-PNIS) 膜,用于高输出气燃料电池. 这种具有成本效益的膜表现出具有竞争力的性能,接近传统材料的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 气燃料电池对于清洁能源技术至关重要.
- 目前的燃料电池通常依赖于昂贵且对环境有影响的化膜,如Nafion.
- 开发具有成本效益和高性能的无膜是关键的研究目标.
研究的目的:
- 为高输出气气燃料电池开发和表征一种新型无共聚纳乙烯胺 (co-PNIS) 膜.
- 根据开发的co-PNIS膜来评估膜电极组件 (MEAs) 的性能.
- 将co-PNIS MEAs的性能与基于商业Nafion 212膜的MEAs进行比较.
主要方法:
- 联合PNIS膜的合成和表征,具有不同的水友性/疏水性块比.
- 使用开发的co-PNIS膜制造膜电极组件 (MEAs).
- 对MEA进行电化学测试,以确定最佳工作温度和功率输出特征.
- 对MEA性能与商用Nafion 212膜的比较分析.
主要成果:
- 使用co-PNIS膜 (70/30水友/疏水比) 的燃料电池的最佳工作温度被确定为60-65°C.
- 开发的MEA实现了535mW/cm2的最大输出功率和0.6V的415mW/cm2的工作功率.
- 性能指标与基于商业Nafion 212的MEA相当,而无膜的最大输出功率大约低20%左右.
结论:
- 开发的技术可以创建具有竞争力的气燃料电池,使用具有成本效益的无共PNIS膜.
- 共同PNIS膜为传统的高化膜提供了可行的替代方案,解决了成本和环境问题.
- 进一步优化可能会缩小与商业标准的剩余性能差距.
关键词:
在MEA,输出功率为MEA.纳菲奥尼奥斯 (Nafion Nafion) 是一个古老的植物.在PEMFC中,PEMFC是最重要的.电流电压的特征没有的质子交换膜.水友性/疏水性阻隔物.膜电极组件制造工艺 膜电极组件制造工艺最佳工作温度是最佳的工作温度.硫化copolynaphtoyleneimide膜膜的使用情况
