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直接甲醇燃料电池用质子交换膜SPEEK/SGO/SPEEK的研究
  • ISSN号:1007-8924
  • 期刊名称:《膜科学与技术》
  • 时间:0
  • 分类:TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]化学工程联合国家重点实验室,华东理工大学化学工程研究所膜科学与工程研发中心,上海200237, [2]宁波工程学院,宁波315016
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11474101,U1532139)
中文摘要:

采用无水对氨基苯磺酸(SA)对氧化石墨烯(GO)进行了磺化,并得到磺化氧化石墨烯(SGO),将磺化聚醚醚酮(SPEEK)膜包裹在SGO纸的两侧,制备了SPEEK/SGO/SPEEK膜作质子交换膜(PEM).通过膜性能表征可知,与SPEEK和SPEEK/GO/SPEEK膜相比,SPEEK/SGO/SPEEK膜的离子交换容量(IEC)提高,质子传导活化能(Ea)明显降低,甚至与Nafion*112膜相近,而其甲醇渗透率远低于Nafion*112膜.将膜组装成直接甲醇燃料电池(DMFC),经测试电池性能得到SPEEK/SGO/SPEEK组装的DMFC的最高能量密度在80℃和1mol/L甲醇浓度时可达42.1mW/cm~2,比商业Nafion*112膜组装的电池的最高能量密度高35.4%,明显优于SPEEK和SPEEK/GO/SPEEK膜,且电池稳定性良好,证明SPEEK/SGO/SPEEK膜在PEM的应用方面具有很大的潜力.

英文摘要:

In this paper, graphene oxide (GO) was sulfonated with sulfanilic acid (SA) to synthesize sulfonated graphene oxide (SGO). SGO paper was coated on both sides by sulfonated poly (ether ether ketone) (SPEEK) membranes to obtain SPEEK/SGO/SPEEK membrane as proton exchange membrane (PEM). The results showed that the ion exchange capacity (IEC) of the SPEEK/SGO/SPEEK membrane was increased while the proton conduction activation energy (En) was reduced significantly which was even similar to that of Nation 112 membrane. Besides, the methanol permeability was much lower than that of the Nation 112 membrane. The direct methanol fuel cell (DMFC) assembled by SPEEK/SGO/SPEEK membrane showed the highest energy density of 42. 1 mW/cm2 at 80℃ at 1 mol/L methanol concentration, 35.4% higher than the cells assembled by commercial Nation 112 membrane. Its performance is also much better than that of the DMFCs with SPEEK and SPEEK/GO/SPEEK membranes and the cell owned good stability, which proved that the SPEEK/SGO/SPEEK membrane has great potential in application of PEM.

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期刊信息
  • 《膜科学与技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国蓝星(集团)股份有限公司
  • 主办单位:中国蓝星(集团)股份有限公司
  • 主编:刘宪秋
  • 地址:北京市顺义区空港工业区B区蓝星公司213室
  • 邮编:101318
  • 邮箱:mkxx@bluestar.chemchina.com
  • 电话:010-80492417 80485372
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-8924
  • 国内统一刊号:ISSN:62-1049/TB
  • 邮发代号:54-40
  • 获奖情况:
  • 1998年11月,获国家石油和化学工业局"全国化工系...,2002 年1月, 被中华人民共和国新闻出版总署评定为...,2002年10月,获中国石油和化学工业协会"第五届全...,2003年4月, 获中国学术期刊(光盘版)"首届《CAJ...,2005年6月, 获甘肃省科技厅"甘肃省优秀科技期刊奖",2006年8月, 获中国石油和化学工业协会"第六届全...,2008
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8663