欧美日韩国产一区二区三区播放-欧美日韩国产一区二区三区-欧美日韩国产一区二区-欧美日韩国产一区-bl双性高h-bl双性调教

低溫18650 3500
無磁低溫18650 2200
過針刺低溫18650 2200
低溫磷酸3.2V 20Ah
23年專注鋰電池定制

氧化石墨烯在燃料電池質子交換膜中的應用

鉅大LARGE  |  點擊量:1439次  |  2019年06月17日  

保護環境,開發環保型能源,對人類和社會具有重要意義。質子交換膜燃料電池由于其能量轉化率高,可實現零排放,近年來引起了電池領域研究者們的興趣。氧化石墨烯(GO)由于存在活性氧官能團,可以和離子型聚合物進行復合以制備復合質子交換膜。氧化石墨烯類的復合質子交換膜應用于燃料電池時可以提高膜在高溫低濕度條件下的質子傳導率,降低甲醇滲透率,提高電池的功率密度。本文首先介紹了氧化石墨烯的制備方法,然后從不同的離子型聚合物基質復合質子交換膜的類別出發,詳細介紹了氧化石墨烯在Nafion、聚醚醚酮、聚苯并咪唑和殼聚糖等不同種類的離子型聚合物中的應用現狀及作用機理,同時對其在質子交換膜的應用方面存在的問題及應用前景做了評論和展望。

在當今社會,全球主要的能源需求主要來源于天然氣、煤和石油等化石能源,然而由于人們毫無限制的使用這些能源,這些能源正面臨枯竭,而且,由于這些能源會釋放有毒的化學物質,造成的環境污染問題日益嚴峻。為了解決能源危機和環境污染問題,人們研究開發了燃料電池。燃料電池是一種利用氧氣和其他物質反應使化學能轉換為電能的裝置。質子交換膜燃料電池(PEMFCs)作為一種清潔能源已經被人們研發出來,這種電池主要應用于汽車和一些便攜式電力裝置。

質子交換膜(PEMs)是燃料電池的主要部件,它分離了陰極和陽極;為質子傳輸提供了通道。對比于普通燃料電池的電解質而言,質子交換膜的主要優點是高的質子傳導率、質量較輕、柔韌性較、較高的熱穩定性和力學性能。現階段研究最為廣泛的質子交換膜為Nafion膜,結構如圖1所示。Nafion膜具有很多有優點,如化學穩定性和機械強度較好;質子傳導率較高。然而,Nafion膜對水的滲透率較高,在高溫低濕度條件下的質子傳導率較低。現如今二維單層石墨烯的發現給研究者們提供了新的思路。石墨烯是一種很重要的材料,它的比表面積可達到2630m2/g,電導率可達到104.63S/cm,抗折強度可達到44.28MPa,具有很強的化學穩定性能和良好的氣體阻隔性能。氧化石墨烯是石墨烯的一種衍生物,這種衍生物的C與O的比例為2∶1,氧化石墨烯中的含氧基團有環氧基、羥基、羰基和羧基,這些含氧基團使氧化石墨烯成為一種絕緣親水性材料。此外,氧化石墨烯還具有石墨烯的特征,如機械強度、比表面積、不透氣性。總之,不透氣性、親水性和高的質子傳導率使氧化石墨烯成為一種很好的質子交換膜材料。此外,氧化石墨烯的晶格層間距大于0.625nm,比石墨烯的晶格層間距(0.335nm)要大很多。本文作者主要綜述了氧化石墨烯在燃料電池質子交換膜中的應用以及對質子交換膜的影響,最后對氧化石墨烯在質子交換膜中的應用進行了展望。

結論與展望

氧化石墨烯(GO)作為一種新型的燃料電池質子交換膜的復合材料,具有大的表面積,可以提高質子交換膜的保水性能,因而可以保證膜在高溫低濕度條件下的質子傳導率。磺化的氧化石墨烯中的磺酸基團可以與聚合物基質產生相互作用,在膜中形成了親水相-疏水相的相分離結構,從而可以形成了質子傳輸通道,有利于提高復合膜的質子傳導率。此外,氧化石墨烯加入離子型聚合物中,應用于甲醇燃料電池(DMFCs)時,還可以提高膜的阻醇性能。當氧化石墨烯和離子型聚合物形成的復合膜在電池中進行測試時的數據較好。

然而,GO與離子型聚合物制備的復合膜具有一些缺點,例如,膜的耐久性和穩定性能較差、GO和聚合物基質之間的界面結合力較弱,從而不利于其應用于離子型復合質子交換膜,這就需要通過共價鍵修飾對GO進行改性,以提高膜的穩定性能或耐久性能和膜的表面形態。研究者可以利用GO易于共價功能化的優勢,選擇合適的聚合物基質進行復合以制備應用于質子交換膜的復合膜。此外,對于氧化石墨烯/離子型聚合物復合質子交換膜的研究更多的是在實驗室中,為了達到工業化的生產,實現其應用價值,科研工作者還需要進一步的努力。

鉅大鋰電,23年專注鋰電池定制

鉅大核心技術能力

主站蜘蛛池模板: 精品精品国产欧美在线观看 | 国产成人av在线 | 色久视频 | 青青青青久久国产片免费精品 | 麻豆va在线精品免费播放 | 视频播放在线观看精品视频 | 91好色 | 日本一区二区三区有限公司 | 欧美精品成人一区二区视频一 | 亚洲不卡在线视频 | h在线视频免费观看完整版 h在线视频 | 亚洲日韩中文字幕天堂不卡 | 精品一成人岛国片在线观看 | 特黄日韩免费一区二区三区 | 在线观看www日本免费网站 | 欧美日韩天堂 | 俄罗斯人与动物xxxx | 久久鸭综合久久国产 | 一级黄色在线视频 | h在线免费视频 | 99精品国产成人a∨免费看 | 五月婷婷激情视频 | 色婷婷综合和线在线 | 四虎影永久在线观看网址 | 91精品免费在线观看 | 福利 网红 精品 免费 高清 | 2019天天操天天干天天透 | 99热这里只有精品国产在热久久 | 韩国演艺圈精品一区二区 | 亚洲欧美日韩精品中文乱码 | 三级国产4国语三级在线 | 一级毛片视屏 | 黄色成人影视 | 四虎影视在线永久免费看黄 | 天天摸日日摸 | 国产欧美日韩专区 | 国产一级一片 | 日韩成人在线免费视频 | www.av网站| 亚洲国产成人精品不卡青青草原 | 69视频在线免费观看 |