以介孔二氧化硅纳米球为无机填料的新型Nafion复合膜,Journal of Power Sources

以介孔二氧化硅纳米球为无机填料的新型Nafion复合膜
Journal of Power Sources ( IF 7.9 ) Pub Date : 1 December 2008 , DOI: 10.1016/j.jpowsour.2008.08.094
Yonggang Jin 1 , Shizhang Qiao 1 , Lei Zhang 2, 3 , Zhi Ping Xu 1 , Simon Smart 1 , João C. Diniz da Costa 1 , Gao Qing Lu 1

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新型的Nafion复合质子交换膜是使用中孔MCM-41二氧化硅纳米球作为无机填料制备的。这项研究的新颖之处在于无机二氧化硅填料的结构设计：填料的纳米尺寸和单分散球形形态有利于制备均质的复合膜，而填料中细观结构的优异水吸附性则赋予了聚合物膜更高的保水性能。 。复合膜的扫描电子显微镜图像表明，Nafion基质中嵌入了分散良好的二氧化硅纳米球，但是大量添加的填料（3 wt％）导致纳米球发生一些团聚。与Nafion浇铸膜相比，该复合膜具有更高的热稳定性，增强的保水性，并减少了甲醇交换。尽管保水性得到提高，但与原始的Nafion相比，复合膜的质子传导率仍降低了10–40％。这可能是由于掺入了比Nafion少得多的导电二氧化硅填料。包含1 wt。％填料的复合膜在直接甲醇燃料电池测试中显示出最佳的电池性能；最大功率密度为21.8 mW cm-2，即比Nafion流延膜高约20％。这归因于其与Nafion相似的电导率，并且其甲醇穿透率显着降低，即降低了约1.2倍。

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更新日期：2017-01-31

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