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磺化聚醚醚酮/三乙胺硫酸盐离子液体复合质子交换膜的制备及性能研究

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采用中和法制备了叔铵盐类离子液体[(CH3CH2)3NH+][HSO4-](简称TEAS),并将其掺杂到不同磺化度的磺化聚醚醚酮(简称SPEEK)中,通过溶液浇铸法制备了SPEEK/TEAS复合膜,对复合膜进行了TGA、SEM表征,并测试了复合膜的质子传导率,膜中离子液体的流失率,与Pt/C催化剂的循环伏安(CV)及氧还原(ORR)曲线及电池性能曲线.结果表明:SPEEK/TEAS复合膜的热稳定性虽然下降,但仍具有较高的韧性和热稳定性.SPEEK/TEAS复合膜表面均匀分布不规则形状的晶体,截面是一个网状结构.SPEEK75-35S二元膜在393K的电导率高达6.936mS/cm.复合膜中离子液体的流失主要集中在前1h内,1h后离子液体几乎不流失,膜内离子液体流失率在30％～50％之间.CV及ORR曲线表明Pt/C催化剂与叔铵盐离子液体电化学窗口相差较小,氧还原活性降低少,两者相容性较好.SPEEK96-15S、SPEEK75-35S复合膜的电池性能较好,极化曲线明显高于Nafion膜.此类复合膜在质子交换膜燃料电池中具有应用前景.

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来源
《2017中国化工学会年会暨成立95周年纪念大会》|2017年|1-9|共9页
会议地点北京
作者
Shuguo Qu; 屈树国; Yuanyuan Sun; 孙媛媛; Minhui Li; 李敏慧; Jianlong Li; 李建隆;
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作者单位

中国化工学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类离子交换膜燃料电池;
关键词
质子交换膜燃料电池; 复合膜; 磺化聚醚醚酮; 三乙胺硫酸盐离子液体; 制备工艺; 质子传导率;

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