原位合成法制备磷钨酸掺杂的聚乙烯醇/聚偏氟乙烯质子交换膜及其在直接甲醇燃料电池中的应用
来源期刊：高分子材料科学与工程2014年第11期
论文作者：班辉 郭贵宝 张芳
文章页码：151 - 154
关键词：直接甲醇燃料电池;原位合成法;磷钨酸;聚乙烯醇;聚偏氟乙烯;
摘 要：将磷酸和钨酸钠溶于聚乙烯醇（PVA）和聚偏氟乙烯（PVDF）的二甲基亚砜极性有机溶液中,利用原位合成法制备了膜中分布均匀的磷钨酸掺杂的聚乙烯醇/聚偏氟乙烯质子交换膜（PWA-d-PVA/PVDF）。应用多功能材料实验机表征了膜的力学强度,使用交流阻抗谱和气相色谱仪研究了PVDF含量对PWA-d-PVA/PVDF膜的质子导电、溶胀和阻醇等性能的影响。同时通过热重和电镜扫描等方法对膜的热稳定性和形貌进行了表征。结果表明,膜中PVDF含量增大,膜的溶胀度降低,热稳定性提高,强度增大。与Nafion膜的性能相比,PVDF质量分数为20%的PWA-d-PVA/PVDF膜的溶胀度降低了23.8%,甲醇渗透率降低了1个数量级。PWA-d-PVA/PVDF（20%）膜在甲醇浓度为2mol/L时的直接甲醇燃料电池（DMFC）中测得最大功率密度为15.08mW/cm2。
班辉1,2，郭贵宝1，张芳2
1. 内蒙古科技大学化学与化工学院2. 内蒙古科技大学材料与冶金工程学院
摘 要：将磷酸和钨酸钠溶于聚乙烯醇（PVA）和聚偏氟乙烯（PVDF）的二甲基亚砜极性有机溶液中,利用原位合成法制备了膜中分布均匀的磷钨酸掺杂的聚乙烯醇/聚偏氟乙烯质子交换膜（PWA-d-PVA/PVDF）。应用多功能材料实验机表征了膜的力学强度,使用交流阻抗谱和气相色谱仪研究了PVDF含量对PWA-d-PVA/PVDF膜的质子导电、溶胀和阻醇等性能的影响。同时通过热重和电镜扫描等方法对膜的热稳定性和形貌进行了表征。结果表明,膜中PVDF含量增大,膜的溶胀度降低,热稳定性提高,强度增大。与Nafion膜的性能相比,PVDF质量分数为20%的PWA-d-PVA/PVDF膜的溶胀度降低了23.8%,甲醇渗透率降低了1个数量级。PWA-d-PVA/PVDF（20%）膜在甲醇浓度为2mol/L时的直接甲醇燃料电池（DMFC）中测得最大功率密度为15.08mW/cm2。
关键词：直接甲醇燃料电池;原位合成法;磷钨酸;聚乙烯醇;聚偏氟乙烯;
