收藏本站
《上海交通大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

直接甲醇燃料电池用全氟磺酸质子交换膜研究

王立  
【摘要】: 直接甲醇燃料电池(DMFC)以其高效、低排放、燃料储运方便,结构简单等特点,被认为可作为未来便携式电源的理想替代品。广泛用于DMFC的全氟磺酸质子交换膜(PFSPEM)的阻醇性能较差是严重制约DMFC发展的两大瓶颈问题之一。目前针对DMFC用的阻醇性能研究主要集中于单一离子交换容量(IEC)的商业化产品上。为了更好地解决PFSPEM在DMFC中的缺陷,本文通过改变膜IEC值的办法,系统研究了不同IEC值PFSPEM的微观结构和宏观传递性能间的关系,为其在DMFC中的应用做出探索性的理论研究和数据积累。 本文利用热压法,在不同温度的条件下,制备了不同IEC值的PFSPEM,利用DSC、ATR、XRD、SAXS等手段进行了表征,同时还测量了膜的含水率、体积溶胀度、电导率以及甲醇渗透率等。 DSC曲线上有两个相转变峰,其中温度较低的相转变峰是由带SO2F基团的侧链运动造成的,且随IEC值的增大而降低。XRD衍射曲线表明随IEC值的增大和成膜温度的降低,膜的结晶度下降,主链结晶的规整性变差。SAXS表征结果表明膜内存在层状晶体结构,散射强度随IEC值的增大而变弱。 膜的含水率、体积溶胀度、电导率和甲醇渗透率均表现出相似的随IEC值的增大和成膜温度的下降而上升的趋势。这说明:(1)含水率和膜内传递性能之间有着密切关系;(2)高的结晶度和较好的结晶规整性会导致传递性能下降。 除此以外,不同使用温度条件下甲醇渗透率的测试结果说明甲醇渗透活化能随IEC值的增大而升高。电导率和甲醇渗透率均随膜厚度的增加而变大。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM911.4

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 胡坚强;基于乙烯基加成型聚降冰片烯衍生物质子交换膜的制备及性能[D];南昌大学;2011年
2 尚方剑;燃料电池用全氟磺酸质子交换膜制备与性能研究[D];上海交通大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 潘牧,罗志平,张东方,袁润章;质子交换膜导电性的测试方法分析[J];电池;2002年03期
2 张健;尹鸽平;赖勤志;;直接甲醇燃料电池在笔记本电脑中的应用[J];电池工业;2007年03期
3 栾英豪,张恒,张永明,李虹,刘燕刚;全氟磺酸离子交换膜的制备与性能研究[J];功能高分子学报;2005年01期
4 戚志东,朱新坚,曹广益;直接甲醇燃料电池的研究进展及关键问题[J];能源技术;2004年02期
5 陈春霞,庞志成,汪尔康;聚过氟磺酸离子交换膜电性能研究[J];膜科学与技术;1997年02期
6 林才顺;王新东;王淑燕;马立军;;微型直接甲醇燃料电池的研究现状及进展[J];湿法冶金;2007年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苑会林;;含氟塑料薄膜在清洁能源电池中的应用[J];工程塑料应用;2011年10期
2 魏永生;朱红;郭玉宝;郭志军;张新卫;;直接甲醇燃料电池的单电池实验测试及性能优化[J];北京交通大学学报;2010年06期
3 简弃非;王丹;魏蕤;;交指型流场结构的质子交换膜燃料电池温度分布特性模拟[J];兵工学报;2009年09期
4 林才顺;张红飞;王淑燕;王新东;;直接甲醇燃料电池电化学性能[J];北京科技大学学报;2007年05期
5 范韬;;质子交换膜燃料电池及其在电动汽车上的应用[J];北京汽车;2009年04期
6 谭俊;邢汝鑫;钱耀川;;磁控溅射CrNx薄膜的接触电阻及其耐腐蚀性能[J];中国表面工程;2010年06期
7 桂长清;柳瑞华;;目前动力电池的市场格局[J];蓄电池;2010年03期
8 马伯岩;;潜艇AIP系统和燃料电池[J];船电技术;2007年04期
9 宋义超;余波;;高温质子交换膜燃料电池用电解质膜研究进展[J];船电技术;2011年12期
10 唐德修;;对燃料电池推动汽车技术进步的探讨[J];重庆工学院学报;2006年11期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 汪强兵;奚正平;汤慧萍;王培;王建勇;杨保军;葛渊;;多孔材料在燃料电池中的应用[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
2 高自宏;王婧;张恒;张永明;;中国氯碱全氟离子膜介绍[A];第四届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2010年
3 王博;王新东;王文红;张红飞;陈玲;;燃料电池质子交换膜电导率的测试方法研究[A];冶金研究中心2005年“冶金工程科学论坛”论文集[C];2005年
4 刘向;郭振波;张伟;王东;钱斌;;质子交换膜燃料电池膜电极组件性能研究[A];第二十七届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2006年
5 杜巍;张凯健;黄成德;;不同晶型TiO2掺杂PtRu电催化剂的合成及其在电催化中的应用[A];第二十七届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2006年
6 杨守生;;木材浸渍阻燃处理工艺条件研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
7 王荣方;刘军民;廖世军;;有机溶胶法制备PdFe/C氧还原催化剂[A];第七届全国氢能学术会议论文集[C];2006年
8 张晓东;陈雷;孟祥梅;孙立;;生物质制氢与燃料电池整合系统研究[A];第七届全国氢能学术会议论文集[C];2006年
9 钟凌燕;王晓红;谢克文;姜英琪;;基于CFD的DMFC阳极三维模型的建立[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴林;镁锂基合金在NaCl溶液中电化学行为的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
3 詹跃东;质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究[D];昆明理工大学;2010年
4 于洁;固体氧化物燃料电池钙钛矿型复合氧化物阴极材料的研究[D];昆明理工大学;2009年
5 张新卫;直接乙醇燃料电池新型阳极催化剂的研究[D];北京交通大学;2011年
6 魏永生;直接甲醇燃料电池膜电极的关键材料与模型模拟研究[D];北京交通大学;2011年
7 林海丹;磺化聚芳醚酮类质子交换膜材料的制备及性能研究[D];吉林大学;2011年
8 张杨;用于直接甲醇燃料电池的新型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料的制备与性能研究[D];吉林大学;2011年
9 李雪峰;新型聚芳醚质子交换膜材料分子设计及结构和性能关系的研究[D];吉林大学;2011年
10 吕世权;中温固体氧化物燃料电池钴基阴极材料的性能研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘洋;碳载Pd及碳载Pd-Au催化剂对甲酸电催化氧化的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
2 高艳伟;炭载Pd-Ni催化剂对甲酸的电催化氧化[D];哈尔滨师范大学;2010年
3 石非;20kW燃料电池动力装置系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 许标;被动式微型直接甲醇燃料电池的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
5 刘毅;金属空气燃料电池聚合物电解质的合成[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 宁德争;氧化物掺杂Ce_(0.9)RE_(0.1)O_(2-δ)(RE=Sm,Gd)陶瓷材料结构与电性能研究[D];长春工业大学;2010年
7 黄健;PEMFC输出性能影响因素的仿真研究[D];昆明理工大学;2010年
8 李红彬;碳载Au基低温燃料电池阳极催化剂电化学性能研究[D];昆明理工大学;2010年
9 王洪红;疏水粘结剂对CCM催化层电性能和耐久性的影响[D];武汉理工大学;2007年
10 周思敏;全氟磺酸树脂/二氧化钛复合膜制备及光催化性能研究[D];浙江大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐洪峰,燕希强,李璇,万莉;全氟磺酸质子交换膜的溶解及再铸膜性能分析[J];电化学;2001年03期
2 侯宏英;孙公权;吴智谋;金巍;辛勤;;直接甲醇燃料电池用磷酸氢锆/Nafion115的研究[J];电源技术;2009年01期
3 高启君;王宇新;许莉;卫国强;王志涛;;SPEEK/PES-C、SPEEK/SPES-C共混质子交换膜研究[J];高分子学报;2009年01期
4 张妮;刘惠玲;李君敬;夏至;王向宇;;用于燃料电池的磺化聚芳醚砜质子交换膜材料的直接合成与性能研究[J];高分子学报;2009年04期
5 方勇;苗睿瑛;王同涛;王新东;方世璧;;直接甲醇燃料电池用聚合物质子交换膜的研究进展[J];高分子学报;2009年10期
6 毕慧平;王佳力;陈守文;胡朝霞;高智琳;张轩;王连军;冈本健一;;磺化聚芳醚砜/磺化聚酰亚胺复合质子交换膜的制备与性能研究[J];高分子学报;2010年08期
7 胡霞,何小瑜,李志永;全氟磺酸树脂的性能和应用[J];化工生产与技术;2004年04期
8 肖书琴;陈义旺;周魏华;张小林;贺晓慧;;聚偏氟乙烯-六氟丙烯接枝聚丙烯酸磺酸丙酯制备质子膜[J];过程工程学报;2008年06期
9 徐麟,徐洪峰,李海燕;再铸Nafion膜的制备和性能分析[J];膜科学与技术;2005年01期
10 郎万中;许振良;;全氟磺酸离子膜的结构与应用研究进展[J];膜科学与技术;2005年06期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘小建;苑会林;;氟塑料薄膜在光伏电源和燃料电池中的应用——PVDF电池背板膜及全氟磺酸离子交换膜的制作与应用[J];塑料工业;2011年S1期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 黄红良,隋静,陈红雨,李伟善;国内外直接甲醇燃料电池研究进展[J];电池工业;2004年06期
2 何雨石,徐艳辉,庄铭军,王晓琳;直接甲醇燃料电池中反应及传递的模型化[J];电源技术;2002年04期
3 王振波,尹鸽平,史鹏飞;DMFC阳极多元合金催化剂的研究进展[J];工业催化;2005年02期
4 陈胜洲,董新法,林维明;直接甲醇燃料电池甲醇电氧化催化剂研究的新动向[J];化工进展;2003年05期
5 刘凤岭,王贫清,曾蓉;全氟离子聚合物的特性及其应用[J];化工新型材料;2002年11期
6 刘长鹏,杨辉,邢巍,陆天虹;直接甲醇燃料电池中碳载Pt-TiO_2阳极复合催化剂的研究[J];南京师大学报(自然科学版);2001年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 AmitabhVerma;AmitavaRoy;TanjoreR;Anantharaman;张万胜;;银氧化锡氧化铟电触头材料的加工及其特性[J];电工材料;1992年01期
2 杨扬,张新明,李正华,李青云;热处理后钛/钢爆炸复合界面微观组织结构[J];中南工业大学学报(自然科学版);1995年01期
3 王拥军,张保全,孙玉生;阀控密封铅酸蓄电池性能研究——活性物质微观结构与循环寿命的关系[J];电源技术;2001年05期
4 徐向东,孟繁娟,惠文华,刘家俊;用于动力设备的纳米镍基合金微观结构及耐磨性研究[J];热能动力工程;2003年06期
5 李继清;张玉山;王丽萍;纪昌明;;洪灾综合风险结构与综合评价方法(Ⅱ)——微观结构[J];武汉大学学报(工学版);2006年02期
6 刘霞;曹万强;;过量PbO、MgO对PMN-PT陶瓷介电性能的影响[J];湖北大学学报(自然科学版);2006年03期
7 孙长江;滕群柱;向新;郭俊才;;活化复合水泥的研制与早期微观结构研究[J];武汉理工大学学报;2006年10期
8 谷宪明;王海波;梁世忠;史文建;;路基土的微观结构及其对冻胀翻浆的影响[J];公路交通科技(应用技术版);2006年12期
9 曾贵玉;黄辉;郁卫飞;吕春绪;李伟;;ANFO炸药的微观结构[J];火炸药学报;2007年05期
10 侯永改;彭进;邹文俊;路朋献;马秋花;;磨PCD刀具陶瓷结合剂金刚石砂轮的研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭梅;熊英;郭少云;;PET/LLDPE光散射材料结构与光学性能的研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
2 王浩;丁瑞钦;杨恢东;于英敏;王宁娟;W.Y.Cheung;W.F.Lau;S.P.Wong;;lnP/SiO_2纳米颗粒膜的制备与微观结构的研究[A];2000年材料科学与工程新进展(上)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
3 李晓燕;张曙;;三维打印成形粉末材料的试验研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
4 李晓丽;魏向清;;内隐学习特征研究对英汉学习型词典编纂的启示[A];中国辞书学会双语词典专业委员会第七届年会论文集[C];2007年
5 朱寒;吴一弦;王和金;;硬段可结晶的丁苯嵌段共聚弹性体新材料[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
6 魏进家;张成伟;川口靖夫;;表面活性剂溶液在剪切流和拉伸流状态下微观结构的数值模拟[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
7 周慧生;谢兴华;朱晶;;乳化炸药膏体稳定性测试[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
8 洪振舜;立石义孝;刘松玉;邓永锋;;不同应力水平下强结构性硅藻土的微观结构特性研究[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
9 褚丙武;赵春芳;;铝电解用氧化铝微观结构的研究[A];第十一次全国电子显微学会议论文集[C];2000年
10 李长志;刘长坤;刘阳思;张玉波;颜家振;黄婉霞;;用于四川某地水渠的土壤固化剂研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(9)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;平新乔:中国股市的微观结构[N];中国经济时报;2001年
2 刘文财;解剖期货市场的微观结构 [N];期货日报;2004年
3 张杰;散裂中子源是未来科学的新翼[N];科学导报;2006年
4 李继铮 宋木森 邹祖桥;改进微观结构 优化碳砖性能[N];中国冶金报;2008年
5 本报驻京记者  孙佳华;散裂中子源:给科学再添新翼[N];解放日报;2006年
6 郭海宇 高建敏;“静厚新”:走向实战的科研团队[N];科技日报;2009年
7 王越 张希亮;热轧带钢组织性能在线/离线预报系统[N];世界金属导报;2007年
8 李斌、杨文婷;超强X光“相机”,专拍物质微观“隐私”[N];新华每日电讯;2006年
9 上海大宫新材料有限公司 包怡文 宫继虹;DAGONG-TEX&Reg覆膜滤料在水泥工业上的应用[N];中国建材报;2007年
10 塑商;赛默飞世尔科技将推出新型拉伸流变系统[N];中国包装报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邹俭鹏;HA/316L不锈钢生物功能梯度材料研究[D];中南大学;2005年
2 耿乃志;复心脉方对病态窦房结综合征家兔模型HR、SNRT、SACT影响的实验研究[D];黑龙江中医药大学;2008年
3 付兴华;掺杂钛酸锶钡薄膜的制备与电性能的研究[D];武汉理工大学;2005年
4 关庆丰;强流脉冲电子束作用下金属材料的微观结构状态[D];吉林大学;2005年
5 向霞;植入复合纳米结构的光电性能研究[D];电子科技大学;2008年
6 彭艳周;钢渣粉活性粉末混凝土组成、结构与性能的研究[D];武汉理工大学;2009年
7 纪晓波;质子交换膜中甲醇迁移及其机理的分子动力学模拟研究[D];上海大学;2009年
8 梁崴;微观结构噪音下的资产价格行为[D];天津大学;2010年
9 赵欣;股票市场微观结构实验研究[D];天津大学;2003年
10 郭伟;Ti-6Al-4V/QAl10-3-1.5异种材料扩散连接研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王立;直接甲醇燃料电池用全氟磺酸质子交换膜研究[D];上海交通大学;2008年
2 李国星;氧化铝陶瓷的增韧及其微观机理研究[D];郑州大学;2004年
3 朱丹红;碱激发磷渣粉煤灰胶凝材料的研究[D];河海大学;2006年
4 张志斌;SEBS微观结构优化的研究[D];湘潭大学;2006年
5 杨传胜;原位VCp/Fe复合材料微观结构及热处理工艺研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
6 肖光春;Al_2O_3基纳米复合陶瓷模具材料的研制及其摩擦磨损行为研究[D];山东轻工业学院;2007年
7 张学琪;燕化丁基橡胶微观结构分析及加工行为研究[D];天津大学;2007年
8 霍金荣;中国证券市场波动性的微观结构研究[D];厦门大学;2008年
9 赵诗奎;氧化锆基纳微米复合陶瓷模具材料及其摩擦磨损特性研究[D];山东轻工业学院;2009年
10 石彦平;拉曼光谱研究碳纤维的微观结构和性能[D];东华大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026