使用硫化纳米钻石改进PFSA膜

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
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 高硫酸膜对于燃料电池至关重要.
• 提高质子导电性是提高燃料电池效率的关键.
• 纳米填充剂提供了一种修改膜性质的途径.

研究的目的:

• 为了研究硫化纳米钻石对Aquivion®类型膜的影响.
• 为了提高这些膜的质子导电性和机械性能.
• 评估这些修改后的膜是否适用于燃料电池.

主要方法:

• 用硫酸组对纳米钻石进行化学修饰.
• 在不同度 (0.5-2重量%) 的Aquivion®类型膜中加入改性纳米钻石.
• 使用小角度中子散射评估质子导电性,机械性质和结构完整性.

主要成果:

• 加入硫化纳米钻石增加了质子导电性.
• 在0.5-2重量%的纳米钻石负载下观察到最佳导电性.
• 膜保留了良好的机械性能和结构完整性.
• 微角中子散射证实了导电通道的保存.

结论:

• 硫化纳米钻石有效地提高了Aquivion®类型膜中的质子导电性.
• 这些修改后的膜在燃料电池应用中表现出有前途的性能.
• 该方法为开发先进燃料电池组件提供了一个可行的策略.