高导电性CsH2PO4膜与基于PVDF的聚合物添加剂
Irina Bagryantseva1,2, Valentina Ponomareva1, Yuri Kungurtsev1,2
1Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS, 630090 Novosibirsk, Russia.
Membranes
|July 28, 2023
概括
研究人员使用二酸和聚合物开发了新的质子膜,用于能应用. 这些耐用,导电膜对中温燃料电池具有前景.
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:
- 能依赖于高效的质子导电膜.
- 中温燃料电池需要具有耐用性和高导电性的膜.
- 二酸 (CsH2PO4) 是一个有前途的质子导体.
研究的目的:
- 为了比较分析和创造新的,高导电性和耐用的中温质子膜.
- 研究聚合物添加剂对基于CsH2PO4的电解质的影响.
- 为了优化用于燃料电池应用的膜特性.
主要方法:
- (1 - x) CsH2PO4-x聚合物电解质 (x = 0-0.3) 的合成和表征.
- 研究质子导电性,结构特征 (XRD) 和机械性能.
- 使用基于UPTFE和PVDF的聚合物 (F2M,F42,SKF26) 作为矩阵.
- 采用珠子加工厂的预处理,以实现均的颗粒分布.
主要成果:
- 聚合物 (F2M,F42,SKF26) 作为CsH2PO4.4的惰性矩阵.
- 在所有聚合物电解质中都保留了单临床CsH2PO4 (P21/m) 阶段.
- 实现了高导电性和机械强度的复合膜 (厚度约50-100微米).
- 粒子的大小,形状和分布显著影响导电性和机械强度.
- 增加的聚合物含量增强了对塑料变形的抵抗力.
结论:
- 复合膜提供了导电性,机械强度和疏水性的最佳平衡.
- 成功生产了具有均CsH2PO4分布 (高达300nm) 的薄膜聚合物系统.
- 这些膜对固体酸燃料电池和其他中温电化学设备具有前景.


