酸盐/PVA聚合物电解质膜通过性蒙莫里隆石修饰,用于DMFC应用的结构和选择性增强
Maryam Taufiq Musa1, Norazuwana Shaari1, Nor Fatina Raduwan1
1Institute of Fuel Cell, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi 43600, Malaysia.
Polymers
|June 28, 2023
概括
研究人员开发了一种新型的酸/聚合物 (乙烯基酒精) 混合膜,该膜与蒙特莫里隆石进行了修改. 这种新材料显示出作为直接甲醇燃料电池的经济有效替代品的承诺,提供更好的质子导电性和减少甲醇交叉.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 纳芬膜是直接甲醇燃料电池 (DMFC) 的标准,但成本昂贵,并且受到高甲醇交叉的影响.
- 开发替代膜对于推进燃料电池技术至关重要.
研究的目的:
- 合成和表征一种用蒙特莫里隆石 (MMT) 修改的酸/聚乙烯醇 (SA/PVA) 混合膜.
- 评估SA/PVA-MMT膜的潜力,作为DMFC中Nafion的成本效益和高性能替代品.
主要方法:
- 使用溶剂造方法制备SA/PVA混合膜.
- 蒙莫里隆石 (MMT) 作为一种无机填充物,在不同度 (2.020重%) 中被纳入.
- 评估了质子导电性,甲醇吸收和热稳定性.
主要成果:
- 发现最佳的MMT含量为10 wt%,在环境温度下产生最高的质子导电性 (9.38 mScm−1) 和最低的甲醇吸收 (89.28%).
- 纳入MMT增强了热稳定性和吸水能力.
- 通过在SA/PVA矩阵中创建水友通道,MMT改善了质子传输.
结论:
- SA/PVA-MMT膜,特别是在10 wt%的MMT负载下,显示出作为DMFC应用中Nafion的优质替代品的卓越潜力.
- 增强的特性归因于MMT的水友性质及其与聚合物矩阵的相互作用,促进质子转移.
- 这种新型膜为未来的燃料电池技术提供了更低的成本和高效的性能.
