燃料电池用高温质子交换膜的研究进展

• 作者: 孙鹏 尹晓燕 崔伟慧 李忠芳 王传刚 王燕 裴洪昌
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 燃料电池 高温质子交换膜 复合材料 质子电导率 聚苯并咪唑
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 新能源材料专栏
• 页码范围: 23-34
• 页数: 12页
• 分类号: TM911.48
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.001097

摘要

燃料电池是一种高效的清洁能源技术,可缓解当今社会面临的能源和环境问题.质子交换膜燃料电池是一种重要的燃料电池类型,质子交换膜是其关键组件,起到传导质子、隔绝电子和阴阳两极的反应物的作用.质子交换膜燃料电池在低温下存在许多难以解决的问题,升高工作温度可以解决这些问题.因此需要开发高温低湿度下工作的膜材料.本文综述了高温质子交换膜的主要类型、制备与改性方法和质子传导机制,指出质子导体掺杂的聚苯并咪唑(PBI)类膜材料在高温低湿度下作为质子交换膜适用的巨大潜力,并探讨了复合PBI高温质子交换膜的制备、掺杂的质子导体类型和性能提升方法.最后本文归纳了高温质子交换膜面临的挑战,并指出了该类材料未来的研究方向,如设计合成新型质子导体、改善PBI抗氧化稳定性、调控膜微观结构来提升性能和开发新型聚合物电解质.