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1、第20卷第1期化 学 进 展Vol.20No.12008年1月PROGRESSINCHEMISTRYJan.,20083磺化嵌段型共聚物在质子交换膜燃料电池中的应用11331112冯少广 谢晓峰 尚玉明 靳 豪 徐景明 周其凤(1.清华大学核能与新能源技术研究院 北京100084;2.北京大学化学与分子工程学院 北京100871)摘 要 燃料电池是以碳氢化合物为燃料的一种新型、清洁的发电装置,而其中的质子交换膜燃料电池由于具有可快速启动的优点可应用于机动车等领域。所用的质子交换膜需要具有高的质子传导性、低的甲醇P水渗透性、好的机械和热稳定
2、性以及合适的价格等特点,但目前已经工业化的Nafion膜并未能全部满足上述要求。为了解决这些问题,目前已经开发了多种新的质子交换膜。本文对其中的磺化嵌段型聚醚砜、磺化嵌段型聚酰亚胺和苯乙烯基嵌段共聚物在质子交换膜燃料电池中的应用进行了综述,并与Nafion膜和相应的无规共聚物的性能进行了比较。最后展望了嵌段共聚物在质子交换膜领域的发展趋势。关键词 燃料电池 质子交换膜燃料电池 磺化 嵌段共聚物中图分类号:O631;TM91114文献标识码:A文章编号:10052281X(2008)0120117209MembranesfromSulfon
3、atedBlockCopolymerforUseinProtonExchangeMembraneFuelCells11331112FengShaoguangXieXiaofengShangYumingJinHaoXuJingmingZhouQifeng(1.InstituteofNuclearandNewEnergyTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.CollegeofChemistryandMolecularEngineering,PekingUniversity,Be
4、ijing100871,China)AbstractFuelcellsrepresentacleanalternativetocurrenttechnologiesforutilizinghydrocarbonfuelresources.Protonexchangemembranefuelcells(PEMFCs)haveacquireddueimportanceastheyarebestsuitedforapplicationswhereaquickstartupisrequiredsuchasinautomobiles.Theprim
5、erequirementsoffuelcellmembranesarehighprotonconductivity,lowmethanolPwaterpermeability,goodmechanicalandthermalstabilityandmoderateprice.TosatisfytherequiementofPEMFC,manynewprotonexchangemembranesweredeveloped.Thispaperreviewsrecentprogressinthedevelopmentofsulfonatedbl
6、ockcopolymersasmembranematerialstoreplacetheperfluorinatedsulfonatedmembrane(e.g.Nafion)forfuelcellapplicationstoimprovetheperformancesoffuelcells.Specialattentionispaidtosulfonatedpoly(aryleneether),sulfonatedpolyimideandsulfonatedstyrenebasedblockcopolymers,whichhaveadv
7、antageouspropertiesascomparedtothatofNafionandanalogousrandomcopolymersofthesameoverallcomposition.Finally,thedevelopmenttrendofsulfonatedblockcopolymersisprospected.Keywordsfuelcells;protonexchangemembranefuelcells(PEMFC);sulfonation;blockcopolymer点,有望在不久的将来应用于家庭电源、电动车和轻
8、1 引言[1,2]便电子器件等大众领域。质子交换膜是PEMFC 质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种将储存在中最为关键的部件之一,目前较常用的质子交换膜燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应
