燃料电池的复合质子交换膜是基于基索的,由酸氨基酸纳米粒子修饰的
Xiangjian Fan1, Ying Ou2, Huiyu Yang2
1Hubei Engineering & Technology Research Center for Functional Materials from Biomass, School of Chemistry and Material Science, Hubei Engineering University, Xiaogan, Hubei 432000, China; Ministry of Education Key Laboratory for the Green Preparation and Application of Functional Materials, Hubei Key Laboratory of Polymer Materials, School of Materials Science and Engineering, Hubei University, Wuhan 430062, China.
International journal of biological macromolecules
|November 3, 2023
概括
这项研究引入了一种新型的基多复合膜,该膜经过PDA-ADPS修改,用于直接甲醇燃料电池. 新的膜显示了改善的质子导电性和机械强度,提高了燃料电池的性能.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 酸盐 (CS) 是直接甲醇燃料电池 (DMFC) 中质子交换膜 (PEM) 的一个有前途的基质.
- 提高基于CS的PEM的质子导电性和机械性质仍然是一个重大挑战.
- 开发高效和耐用的燃料电池组件的先进材料对于清洁能源技术至关重要.
研究的目的:
- 合成和描述一种新的CS/PDA-ADPS复合膜,以提高DMFC中的PEM性能.
- 为了研究PDA-ADPS纳米填充剂对基多的质子导电性和机械性能的影响.
- 评估DMFC中开发的复合膜的性能.
主要方法:
- 聚多巴胺 (PDA) 通过迈克尔添加反应与 (3-(3-氨基) 二甲基) -1-硫酸盐 (ADPS) 改性合成.
- 将PDA-ADPS纳入胆酸盐矩阵,以形成CS/PDA-ADPS复合膜.
- 膜性质的表征,包括质子导电性,机械强度和燃料电池性能.
主要成果:
- CS/PDA-ADPS复合膜在80°C时表现出高质子导电率38.4mS cm-1的高质子导电性.
- 复合膜表现出良好的机械性能,这是由于PDA-ADPS的良好兼容性和分散性.
- 在70°C的温度下,DMFC中CS/PDA-ADPS复合膜的峰值功率密度为30.2mW cm-2 .
结论:
- 这种新型的PDA-ADPS纳米填充剂有效地提高了基托基PEM的质子导电性和机械性能.
- CS/PDA-ADPS复合膜显示出高性能直接甲醇燃料电池的巨大潜力.
- 这项工作提出了制造用于燃料电池应用的先进PEM的新策略.
