PEM内水和质子扩散的分子动力学模拟

作者：陈磊; 林鸿; 陶文铨

来源：工程热物理学报, 2010, (11): 1917-1920.

• 分子动力学模拟
• MS软件
• 扩散系数
• Nafion 117膜 molecular dynamics simulation
• MS software
• diffusion coefficient
• Nation 117

为了研究Nafion膜的微细观结构及其输运特性,本文针对目前广为采用的Nafion 117膜并基于MaterialsStudio(MS)软件平台构建了一种分子动力学计算模型,对其实施了计算,得到了不同含水量下Nafion 117膜的元胞结构,膜元胞的密度的模拟值与实验值吻合较好;同时研究了水分子和水合氢离子在膜内的扩散,水分子和水合氢离子的扩散系数随着含水量的增加而增加,和实验值变化趋势一致。分析了计算结果与文献实验值出现偏差的原因,并指出目前利用分子动力学方法对质子交换膜(PEM)进行微观研究仍不失为有力的手段。

• 单位
  西安交通大学; 动力工程多相流国家重点实验室