毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述一.选题背景燃料电池(Fuel Cell)是一种能够将化学能直接转换为电能的能量转换装置。
直接用甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)因其能量转换效率高,环境友好,低温启动迅速,燃料储运方便等优点而备受各国研究所和汽车公司青睐,在便携式设备电源,电动汽车动力源等领域有着广阔的应用前景。
为了促进直接用甲醇燃料电池的商业化用途以及推动国家能源类产业发展,需要进一步降低燃料电池的成本并且提高其性能。
而质子交换膜燃料电池(PEMFC)在不同的工作温度下均可以高效低污染的将化学能转化为电能[1-3]。
整个 PEMFC 的核心组件是质子交换膜,它在电池的工作中有两重作用: 一是充当电解质为氢离子提供通道,二是作为隔膜隔离两极反应气体。
因此,质子交换膜性能的好坏直接关系到电池的性能、成本及应用。
由于其特殊的存在价值,一直以来都是燃料电池领域的研究热点。
从改良完善质子交换膜的角度出发提高燃料电池使用性能不失为一个很好的出发点,故本课题拟选取两种不同性质的阴阳离子交换树脂,利用静电纺丝或流延的方法制备双极型离子交换膜,预期做出一种具有高的质子传导效率以及拥有分离二氧化碳能力的高性能质子交换膜。
二.质子交换膜研究现状现如今广泛使用的质子交换膜为Nafion质子交换膜,但是由于其含氟,废品不易处理,容易引起甲醇燃料电池阴极催化剂中毒以及温度高会导致膜的导电效率下降等缺点,研发一种新型膜来替代其已经成为当务之急[4]。
目前研发的非氟质子交换膜一般为主链含有苯环结构的芳香族聚合物,通过磺化反应在苯环上引入磺酸基团,使其具备质子传导能力[5],这类聚合物膜具有成本低廉,废弃物易降解等优点,并且比Nafion更优越的吸水性及阻醇性。
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