在高温燃料电池中,基于富含伊米达的半透性质子交换膜的Pt载荷,以0.6mg的cm-2达到1060mWcm-2
Jingjing Lin1,2, Peng Wang1, Jinsheng Bin1
1Shenzhen Key Laboratory of Polymer Science and Technology, College of Materials Science and Engineering, Shenzhen University, Shenzhen, 518060, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|February 19, 2024
概括
研究人员开发了一种用于高温燃料电池的新聚合物膜. 这种膜增强了酸的兴奋剂,提高了性能和稳定性,同时保持了机械强度.
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
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 聚胺醇 (PBI) 膜对于高温质子交换膜燃料电池 (HT-PEMFC) 是至关重要的.
- 在PBI中改善酸 (PA) 兴奋剂是提高HT-PEMFC性能的关键.
- 挑战包括PA损失和过度兴奋剂的机械完整性降低.
研究的目的:
- 在HT-PEMFCs中开发一种新的膜策略,用于高PA吸收,机械强度和酸保持.
- 创建一个半相互透的聚合物网络 (sIPN),集成PBI和PVIm.
主要方法:
- 在现场聚合,将线性PBI链嵌入到一个交联的PVIm骨干中.
- 用伊米达 (Im) 丰富的sIPN膜的制造.
- 描述PA的兴奋剂程度,导电性,机械性质和膨胀率.
主要成果:
- 该sIPN膜实现了高的PA兴奋剂度为380%和出色的导电性 (0.108 S cm-1).
- 交联结构提供了足够的机械性能,低透率和低胀.
- 单个电池的峰值功率密度为1060 mW cm−2,Pt负载较低 (0.6 mg cm−2).
结论:
- 这种新型的sIPN膜有效地整合了高PA吸收,机械强度和酸性保留.
- 这种材料显示出对推进HT-PEMFC技术的重大前景.
- 开发的膜提供了卓越的燃料电池性能和稳定性.


