离子型交联磺化聚酰亚胺质子交换膜的制备及高温燃料电池性能

作者：仇心声; 吴芹; 史大昕; 张耀远; 陈康成^*; 黎汉生

来源：高等学校化学学报, 2022, 43(08): 245-252.

• 磺化聚酰亚胺
• 质子交换膜
• 高温燃料电池性能
• 耐久性

以2,2′-双(4-磺基苯氧基)联苯二胺、2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑和1,4,5,8-萘四甲酸二酐为单体,通过逐步聚合和溶液成膜法制备了离子型交联磺化聚酰亚胺质子交换膜(SPI PEMs).SPI PEMs具有优异的机械性能和耐水解稳定性,在高离子交换容量和高湿度下具有和NR212相当的质子传导性能.电池工作温度为90℃时,高加湿条件下,n(BSPOB)/n(DABI)为5/2的离子型交联SPI PEM(M1)的最大输出功率密度(Wmax)为0.93 W/cm2,高于NR212的0.86 W/cm2.当电池温度提高到110℃时,所有PEMs的电池性能显著下降,M1的Wmax为0.54 W/cm2,明显高于共价型交联的SPI PEM.离子型交联的SPI PEM在110℃下300 h的开路电压(OCV)耐久性降低了约10%,远高于NR212.

• 单位
  北京理工大学