基本信息
- 项目名称：
- 燃料电池用多嵌段型质子交换膜
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 燃料电池是新一代的发电技术，质子交换膜燃料电池是燃料电池的一种，而质子交换膜是其核心部件之一。本小组运用多嵌段共聚工艺,以分子刚性差异性较大且价格低廉的单体为主链刚性调控单元，制备了一种新型的主链刚柔性可控的嵌段型聚芳醚砜质子交换膜。通过增加亲水部分刚性和疏水部分柔性，形成了纳米级亲水-疏水微相分离结构，提高了膜的质子传导率、机械性能和稳定性，可以成为一种理想的质子交换膜材料。
- 详细介绍：
- 燃料电池是继核能发电之后的新一代发电技术，质子交换膜燃料电池是燃料电池的一种，而质子交换膜是其核心部件之一。本小组运用多嵌段共聚工艺,以分子刚性差异性较大的单体为主链刚性调控单元（其中，六氟双酚A为柔性单元、双酚芴为刚性单元）,制备了一种新型的主链刚柔性可控的嵌段型聚芳醚砜质子交换膜。通过增加亲水部分刚性和疏水部分柔性，形成了纳米级亲水-疏水微相分离结构，提高了质子传导率，同时也...(查看更多)
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计目的：开发具有高质子传导率、高稳定性及低成本的碳氢系质子交换膜材料，以满足质子交换膜燃料电池（PEMFC）的要求，特别适用于可移动设备的PEMFC电源系统。基本思路：采用工业级原料，通过控制聚合物的主链刚柔性、运用嵌段聚合工艺和溶液浇铸法实现高质子传导率、高稳定性及低成本的碳氢系质子交换膜的制备。创新点：1）采用嵌段共聚工艺合成了一种主链刚柔性可控的嵌段型磺化聚芳醚砜（S...(查看更多)
科学性、先进性
- 本作品的科学性先进性以及技术上的突出表现为： 1）本作品运用多嵌段共聚工艺，以分子刚柔性、差异性较大的单体为主链刚柔性调控单元（其中六氟双酚A为柔性单元、双酚芴为刚性单元），通过两步合成法，制备了一种新型的主链刚柔性可控的多嵌段型聚芳醚砜质子交换膜。通过增加亲水部分的刚性以及疏水部分的柔性，使得所制备的质子交换膜既形成了纳米级亲水-疏水微相分离结构，提高了质子传导率，同时也提高了...(查看更多)
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- ■实物、产品 ■现场演示 ■图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：按照使用要求将裁成合适尺寸和形状的质子交换膜置于催化电极之间组成膜-电极三合一组件（MEA），组装成电池，在两侧通入燃料和氧化剂即可输出电流。本作品技术特点及优势：1）采用分子刚柔性差异性较大的单体并结合多嵌段聚合工艺，可有效地控制聚合物主链的刚柔性及亲水磺酸基团的排列和分布，使得浇铸制备的质子交换膜易形成亲水-疏水微相分离结构，有利于提高膜材料的综合性能； 2）所选用...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 质子交换膜燃料电池（PEMFC）技术是新能源技术的重要组成部分之一。质子交换膜（PEM）是PEMFC的核心部件之一，对电池的性能、成本及寿命有决定性作用。由于商业化的含氟类PEM材料制备工艺复杂、成本高且使用温度低，开发高性价比的碳氢系PEM是当前的研究热点。其中磺化聚芳醚砜（SPAES）以原料来源广泛、工艺成熟、机械性能好、稳定性好等优点成为PEM材料的候选者之一。 Ueda等...(查看更多)
