非氟雜化質子交換膜的多尺度設計與製備基礎研究

《非氟雜化質子交換膜的多尺度設計與製備基礎研究》是依託中國科學技術大學，由徐銅文擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：非氟雜化質子交換膜的多尺度設計與製備基礎研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：徐銅文
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

針對質子交換膜燃料電池（PEMFC）套用中通用的全氟磺酸膜難以在較高溫度下操作、阻醇率低，且價格昂貴等缺點，本課題將溶膠-凝膠（sol-gel）法製備有機-無機雜化膜路線和酸-鹼聚合物膜思路結合起來，以發展耐高溫（熱分解溫度＞250oC）、質子電導優良（質子電導率＞0.07 S cm-1）的新型非氟質子交換膜。將從多尺度角度出發,研究sol-gel微觀反應歷程，並將反應歷程與膜結構和綜合性能關聯，以此調控反應條件、最佳化膜的物化性能，得到的雜化膜用於高溫燃料電池中有望獲得穩定性好、電流效率高的實際作業系統，從而為PEMFC的進一步發展和實際套用範圍的擴大提供關鍵理論和技術支撐。

結題摘要

針對質子交換膜燃料電池（PEMFC）套用中通用的全氟磺酸膜難以在較高溫度下操作、阻醇率低，且價格昂貴等缺點，本課題將溶膠-凝膠（sol-gel）法製備有機-無機雜化膜路線和酸-鹼聚合物膜思路結合起來，以發展耐高溫（熱分解溫度＞250oC）、質子電導優良（質子電導率＞0.07 S cm-1）的新型非氟質子交換膜。從多尺度角度出發,研究sol-gel 微觀反應歷程，並將反應歷程與膜結構和綜合性能關聯，以此調控反應條件、最佳化膜的物化性能，得到的雜化膜用於高溫燃料電池中獲得穩定性好、電流效率高的實際作業系統，項目執行以來共發表SCI收錄論文36篇，申請發明專利6項（一項已授權），研究成果為PEMFC 的進一步發展和實際套用範圍的擴大提供關鍵理論和技術支撐。