燃料电池用新型磺化聚苯并咪唑交联膜的制备与性能

刊名
功能高分子学报
页码
1-14
作者单位
上海交通大学化学化工学院;
作者
童晶晶;房建华;郭晓霞;应黎彬;
摘要
将四胺单体4,4’-(3,4-二氨基苯氧基)联苯(BDAPB),与一种二酸单体4,4’-二苯醚二甲酸(DCDPE)及另一种四胺单体3,3’-二氨基联苯胺(DAB)在伊顿试剂(Eaton’s reagent,甲磺酸与五氧化二磷的质量比为10:1)中进行无规共聚,合成了一系列聚苯并咪唑共聚物PBI-x(x指BDAPB在四胺单体中的摩尔分数)。然后进一步通过后磺化和共价交联剂双酚A型环氧处理制得了一系列磺化聚苯并咪唑交联膜S-PBI-x-Cy(这里y指环氧基与咪唑基的物质的量之比)。研究了质子交换膜的热稳定性、力学性能、吸水率、溶胀率、质子电导率、抗自由基氧化稳定性能及电池性能。结果表明所制得的交联膜都显示出良好的力学性能,膜的质子电导率随着BDAPB摩尔分数的增加而显著增大;当BDAPB的摩尔分数达到30%时,其质子电导率高于Nafion 212的质子电导率。交联处理降低了膜的溶胀率,且交联密度越高,溶胀率降低越显著。由S-PBI-30-C15组装成的单电池(H_2-O_2体系)显示出优异的发电性能,其在90℃和70%相对湿度下的最大输出功率密度达到1.11 W/cm~2,高于相同条件下由Nafion 212组装成的单电池的最大输出功率密度(0.95 W/cm~2)。
关键词/主题词
燃料电池;磺化聚苯并咪唑;交联膜
必须先登录才能执行相关操作!
相关标签
相关文章