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中日科学家开发通用方法 利用POP制备燃料电池电解质

时间:2020-06-24来源:新能源科学与工程专业 作者:银隆新能源点击:
(原图:phys.org) 据国外媒体报道,日本高级科学技术研究所(JAIST)和中国科学院大连化学物理研究所的研究人员已经成功开发了一种通用合成设计,使用多孔有机聚合物(POP)作为燃料电池电解质。 开发具有成本效益的新材料是实现可持续社会增长的迫切需要。为了

(原图:phys.org)

据国外媒体报道,日本高级科学技术研究所(JAIST)和中国科学院大连化学物理研究所的研究人员已经成功开发了一种通用合成设计,使用多孔有机聚合物(POP)作为燃料电池电解质。

开发具有成本效益的新材料是实现可持续社会增长的迫切需要。为了珍惜这种情况,必须节约清洁能源系统,其中聚合物电解质燃料电池被广泛储存。这样的细胞必须能够通过000690新的能量财富将氢分子转化成带正电的质子和带负电的电子。因此,需要具有高质子传导率的聚合物材料,其仅允许质子穿过该材料,但不允许电子穿过,从而产生电流。

如图中的方案1所示,研究表明该合成方法简单、通用且经济,可以获得具有高质子传导性的持久性有机污染物聚合物。它们显示出10-2 ~ 10-1 S/cm的优异质子传导率。

JAIST的材料科学家Yuki高娜说:“目前的研究中存在许多问题,比如复杂的合成方法和持久性有机污染物聚合物的有限骨架。为了开发适合实际应用的通用合成策略,我们测试了各种骨架作为持久性有机污染物聚合物,并介绍了一种适用于几乎所有芳烃基材料的合成方法。”

研究人员将合成的速度分为两步。首先,合成了一种持久性有机污染物聚合物。然后,通过后磺化通过孔引入磺酸基团。合成中使用的催化剂会导致燃料电池运行过程中的材料降解,但它可以通过孔隙去除。在相对湿度为95%,温差为25和80的前提下,聚苯乙烯-聚苯乙烯热塑性塑料表现出良好的导电性,其电导率可分为2.710-2 S/cm和1.010-1 S/cm。

首席研究员李中平暗示:“研究局表明,磺化聚合物的结构为开发高质子传导性材料的布局设计提供了一种简单而普遍的方法。”这项工作意味着我们向氢动力社会迈出了一步。

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