直接甲醇燃料电池中质子交换复合膜研究.pdf

⑧质子交换复合膜的研究直接甲醇燃料电池中培养单位:化学系一级学科:化学工程与技术指导教师:李佟茗教授副指导教师:伍艳辉副教授申请同济大学工学硕士学位论文二级学科:应用化学研究生:冯炳康二六年六月;
,其甲醇渗透系数分别为直接甲醇燃料电池以其卓越的性能成为目前发展速度最快且应用前景最广的一类燃料电池。作为中的关键部件,质子交换膜成为国内外众多研究者关注的对象。制备质子传输能力强,阻醇性能好,且适宜在高温条件下使用的新型膜是目前研究的一个热点。本论文分别以聚乙烯醇突腔勖衙淹两种有机聚合物膜为基础,对磷钨酸蕖⒛擅籽趸痢肿由富罨鄣任藁W痈男缘到的有机一无机质子交换复合膜进行了研究。ぶ懈春螾能够明显地提高膜的质子传输能力,使膜的电导率由活化粉的加入,可以在ぶ械玫骄鹊姆稚ⅲ阅け3至孜偎崮芰Φ奶岣有着积极作用,从而可以在一定程度上提高膜的电导率。使用草酸对聚乙烯醇进行交联,能够更有效的提高膜的电导率,使膜的电导率由交联前的。岣叩×。一,增加了十倍以上。含浸硫酸的复合膜有着很高的电导率,可以达到ǎぶ械牧蛩岷坎灰妆3郑而且硫酸的加入可能对现有的性能有不利的影响。肿又芯哂谢撬峄牛灾首佑凶藕芎玫拇湫阅堋I倭磕擅籽趸铝的加入可以在一定程度上提高膜的电导率,使膜的电导率由‘。加到矗。将分子筛活化粉掺杂在ぶ兄频酶春夏ぃ⑾分子筛并不能与谢逵行Ы岷希斐闪孜偎岣菀状幽ぶ辛魇А为提高无机组分与那缀托裕畚氖褂萌芗敛宀惴ǘ栽硗两杏谢男裕进而掺杂在兄瞥筛春夏ぃ⑾稚倭吭硗恋募尤胩岣吡四さ牡绲悸省ǎ尤胛藁榉趾螅さ淖璐夹跃兴陆担ɑ是优于膜,、纳米氧化铝等无机粒子之后,热重分析发现膜的热稳定性得到不同程度的提高,使得膜有望在较高的温度条件下使用。关键词:燃料电池,质子交换膜,复合×。、
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河否年戮先学位论文作者签名:,马炳碾学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。经指导教师同意,本学位论文属于保密,在年解密后适用本授权书。指导教师签名:学位论文作者签名:年月曰
签名:胁葱历“年占月柚日同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。
第轮首咏换荒さ难芯孔凼直接甲醇燃料电池燃料电池正是以其高效和清洁的特点适应了可持续发展的要求,因此受到随着世界人口的迅速增长和人均能源消耗量的持续增大,全球性能源短缺问题日趋突出。与此同时,日益严重的环境污染问题也成为倍受人们关注的焦点。面对这种情况,人们在努力提高现有能源使用效率的同时,也急切地寻求洁净的新能源。国内外越来越广泛的重视。相对内燃机而言,燃料电池是将化学能直接转化为电能,因此效率更高,且污染和噪音也都小:相对蓄电池而言,燃料电池的能量密度和功率密度高,且无需等待充电。直接甲醇燃料电池是目前应用前景最广且发展最快的一类燃料电池。它被认为最适宜用作电动车电源、便携式电源和小型固定电源。燃料电池是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的高效发电装置。燃料一般可采用、⒋肌⑷┑忍记饣衔或将其进行重整后富含的重整气,氧化剂一般采用纯或空气。燃料电池主要由阴极、阳极以及电极间的电解质构成。根据电解质的不同,燃料电池可分为五类【浚杭钚匀剂系绯,、磷酸燃料电池,⑷廴谔妓嵫稳剂系绯⒐烫逖趸锶剂系绯,椭首咏换荒と料电池质子交换膜燃料电池,也被称之为聚合物电解质膜燃料电池怨烫寰酆衔镒魑5缃庵剩琍疌或疌等为催化剂,氢气或净化的富氢气体如重整气以及一些小分子有机化合物如甲醇为燃料,空气或氧气为氧化剂,带有气体流动通道的石墨或表面改性的金属扳为双电极板在难艏ǎ馄诖呋恋淖饔肍发生氧化反应:,。,
狧质子交换膜籋是近年来新开发的一类燃料电池,甲醇作燃料具有以下几个优点【供醇还可以很大程度上利用现有供应石油燃料的基础设施;④甲醇可从植物发电子通过外电路到达电池的阴极,氢离子则通过电解