阴离子交换膜应用于DMFC的主要优势在于OH-的传递方向与燃料的渗透方向相反,降低了甲醇的渗透率[8];在碱性介质中,阴极氧气还原超电势与在酸性介质中相比显著减少[9,10];减少的超电势使得电池效率较高,氧气还原反应动力学更快,因此催化剂的选择范围变宽,可以采用非贵重金属如镍、银等作催化剂,大大降低了成本[11]。
聚芳醚砜电解质膜是具有良好的机械性能、热稳定性及阻醇性能与电导率的电解质膜材料。Li等制备出一种新型的酚酞型聚醚砜类阴离子交换膜(QPES-C)。该膜在室温及70oC下 1 M的NaOH溶液中离子电导率分别为41 mS/cm和92 mS/cm,略低于Nafion117膜在1 M的H2SO4溶液中的电导率,这意味着该膜具有足够大的应用于燃料电池的电导率。在25~70oC温度范围内的甲醇渗透率在5。72×10-8~1。23×10-7 cm2/s之间,比Nafion膜(室温下1。32×10-6 cm2/s,70oC下 3。97×10-6 cm2/s)要低,表明该膜阻醇性能良好[12]。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-
1。3 甲醇透过率及其测试方法
甲醇透过是指甲醇透过电解质膜从阳极渗透到阴极,影响甲醇渗透的因素主要有电池操作条件、电解质膜和电极结构等,其中电解质膜是主要影响因素。
甲醇透过问题给电池带来一系列的危害,主要表现为:
(1)影响电池阴极性能。透到阴极的甲醇在Pt催化剂的作用下与O2发生非均相反应,产生“混合过电位”效应[13],同时,甲醇还会使阴极催化剂中毒,造成阴极性能下降,进而造成电池性能下降。
(2)造成燃料浪费。透到阴极的甲醇或汽化后被O2(空气)带出电池;或在阴极催化剂作用下与 O2直接发生反应,造成“化学短路”。
(3)影响膜的导电性能。由于膜内甲醇分子的存在和迁移使膜的质子传导能力降低[14]。
因此甲醇透过率是评判DMFC用膜材料优劣的一个重要的性能。
聚芳醚电解质膜甲醇透过性研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_88372.html