关于在燃料电池中使用聚合物电解质膜的应用性能研究,该膜与三乙烯酸改性石墨烯氧化物功能化
Kuirong Feng1, Pengyun Zhao1, Lingxin Meng1
1School of Chemical Engineering, Changchun University of Technology, Changchun 130012, China.
ACS applied materials & interfaces
|June 20, 2024
概括
酸功能化石墨烯氧化物 (PGO) 增强复合质子交换膜 (PEMs). 这种基于PGO的膜显示了改善的机械强度,优越的质子导电性和更好的单细胞性能.
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
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 质子交换膜 (PEM) 对燃料电池技术至关重要.
- 开发具有增强机械和电化学性能的先进PEM对于高效的能量转换至关重要.
- 硫化聚 (?? 乙烯基硫) 与碳素基 (C-SPAEKS) 为PEMs提供了一个有前途的矩阵.
研究的目的:
- 为了合成酸功能化石墨烯氧化物 (PGO).
- 通过将PGO纳入C-SPAEKS矩阵来制备复合膜.
- 评估由此产生的复合质子交换膜 (PEM) 的机械和电化学性能.
主要方法:
- 氧化石墨烯的酸性修饰以产生PGO.
- 通过将PGO与C-SPAEKS混合来制造复合膜.
- 使用机械和电化学试验对PGO和复合膜进行表征.
主要成果:
- 复合膜具有良好的机械性能,最佳样品的抗拉强度达到40.7MPa.
- 与C-SPAEKS膜相比,可以实现更高的质子导电性 (在80°C下为110.17mS cm−1).
- C-SPAEKS@1% PGO复合膜表现出更好的单细胞性能,开放电路电压为0.918 V,功率密度为792.17 mW cm−2.2.
结论:
- 酸功能化石墨烯氧化物显著提高复合质子交换膜的性能.
- 开发的基于PGO的复合膜显示了先进燃料电池应用的潜力.
- 这项研究强调了功能化石墨烯氧化物在改善PEM电化学和整体性能方面的有效性.
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