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用于高温质子交换膜燃料电池的对称海绵状多孔聚苯并咪唑膜
Journal of Membrane Science ( IF 8.4 ) Pub Date : 2021-02-01 , DOI: 10.1016/j.memsci.2020.118981 Kang Geng , Hongying Tang , Qing Ju , Huidong Qian , Nanwen Li
Journal of Membrane Science ( IF 8.4 ) Pub Date : 2021-02-01 , DOI: 10.1016/j.memsci.2020.118981 Kang Geng , Hongying Tang , Qing Ju , Huidong Qian , Nanwen Li
摘要 导电多孔膜在环境和能源领域具有广阔的应用前景。在这里,一种新型对称海绵状多孔聚[2,2'-(4,4'-氧双(1,4-亚苯基))-5,5'-联苯并咪唑] (OPBI) 膜用于高温质子交换膜通过蒸汽诱导相分离(VIPS)成功地制造了燃料电池。通常情况下,对称海绵状多孔 OPBI 膜具有数千个被超薄壁隔开的微米级细胞,这些细胞通过 SEM 显微照片进行表征。与相应的致密膜(OPBI:ADL = 4.1)相比,多孔膜在 180 °C 下表现出显着增强的酸掺杂水平 (ADL) 为 9.6,质子电导率为 70.8 mS cm-2。有趣的是,随着 ADL 的增加,多孔 OPBI 膜在面内方向显示出低得多的溶胀率 (50%),因此比致密 OPBI (74%) 和 mPBI (103%) 具有更高的尺寸稳定性。此外,基于多孔膜的燃料电池的开路电压 (OCV) 为 0.86 V,表明气体渗透率较低,并且该燃料电池在 160 °C 时表现出出色的峰值功率密度,为 485.3 mW/cm2,高于 m 膜353.1 mW/cm2 和 38.7 mW/cm2 的 OPBI 膜。尽管由于 PA 的浸出,多孔 OPBI 膜的单细胞耐久性比 m-PBI 差,但简单的制造程序、高性能和易于放大的组合使 PBI 多孔膜在高温下有希望质子交换膜燃料电池。我们进一步的工作是调整孔隙的大小和多孔结构,
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更新日期:2021-02-01
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