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| 1 | The control and optimization of macro/micro-structure of ion conductive membranes for energy conversion and storage显示文摘Ion conductive membranes(ICMs)are frequently used as separators for energy conversion and storage technologies of fuel cells,flow battery,and hydrogen pump,because of their good ion-selective conduction and low electronic conductivity.Firstly,this feature article reviews the recent studies on the development of new nonfluorinated ICMs with low cost and their macro/micro-structure control.In general,these new nonfluorinated ICMs have lower conductivity than commercial perfluorinated ones,due to their poor ion transport channels.Increasing ion exchange capacity(IEC)would create more continuous hydrophilic channels,thus enhancing the conductivity.However,high IEC also expands the overall hydrophilic domains,weakens the interaction between polymer chains,enhances the mobility of polymer chains,and eventually induces larger swelling.The micro-scale expansion and macro-scale swelling of the ICMs with high IEC could be controlled by limiting the mobility of polymer chains.Based on this strategy,some ef ficient techniques have been developed,including covalent crosslinking,semi-interpenatrating polymer network,and blending.Secondly,this review introduces the optimization of macro/microstructure of both perfluorinated and nonfluorinated ICMs to improve the performance.Macro-scale multilayer composite is an ef ficient way to enhance the mechanical strength and the dimensional stability of the ICMs,and could also decrease the content of per fluorosulfonic acid resin in the membrane,thereby reducing the cost of the perfluorinated ICMs.Long side chain,multiple functionalization,small molecule inducing micro-phase separation,electrospun nano fiber,and organic–inorganic hybrid could construct more ef ficient ion transport channels,improving the ion conductivity of ICMs. | Xiaoming Yan Wenji Zheng Xuehua Ruan Yu Pan Xuemei Wu Gaohong He | 2016 | Chinese Journal of Chemical Engineering2016，24，5： | 6 |
| 2 | 侧链有序交联型咪唑功能化阴离子交换膜显示文摘利用甲基氢醌和4,4′-二氟二苯基甲酮的缩聚反应,合成了含苯甲基的聚芳醚酮二元有序结构的聚合物.随后,利用N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)溴代,溴代产物同时接枝1-甲基咪唑和1-乙烯基咪唑制备了一系列侧链有序交联型的阴离子交换膜(Im-PEEK-x).透射电子显微镜图显示Im-PEEK-0.7膜具有较好的微相分离结构.ImPEEK-0.7膜的离子传导率为6.68×10^(-2)S/cm,拉伸强度达到60.03MPa,并且在80℃的吸水率、溶胀率分别为16.56%, 18.2%.在耐碱稳定性测试中, Im-PEEK-0.7膜浸泡在80℃, 1 mol/L NaOH溶液中200 h后,其IEC值仍为泡碱前的81.5%,表现出优异的耐碱稳定性.说明侧链有序具有微相分离结构的交联型阴离子交换膜具有优异的离子传导率和稳定性. | 杜鑫明 李铭卉 王哲 徐晶美 | 2019 | 科学通报2019，64，2： | 3 |
| 3 | 碱性聚合物电解质燃料电池电极疏水性对性能的影响显示文摘本文报道H2-O2型碱性聚合物电解质燃料电池(APEFC)电极疏水性对放电性能的影响.以季铵化聚砜(QAPS)或自交联型季铵化聚砜(xQAPS)碱性聚电解质(APE)作为隔膜和电极中的电解质(Ionomer)、聚四氟乙烯(PTFE)作为疏水添加剂调控催化层疏水性.结果表明,阳极催化层疏水性的增强有利于提升电池放电性能,而阴极催化层疏水性适中时电池性能最优.采用疏水性较强的xQAPS作为电解质并在阳极催化层中添加适量PTFE疏水剂,在60oC和100%相对湿度的条件下,280 mA·cm-2电流密度时,电池最高功率密度达132 mW·cm-2. | 谭力盛 潘婧 李瑶 庄林 陆君涛 | 2013 | 电化学2013，19，3： | 2 |
| 4 | 双极界面聚合物膜燃料电池Ⅰ:膜电极构型显示文摘双极燃料电池是一类新型的具有酸碱双极反应界面的聚合物膜燃料电池,其潜在的优势在于:(1)在碱性催化层中可利用非贵金属催化剂,降低电池成本;(2)双极反应界面上的水生成/解离反应可调节电池的水传输特性,形成电池的自增湿机制.尽管双极燃料电池理论上具有如此显著的优势,但其研究还处于起步阶段,尚缺乏大量有力的理论和实验依据.通过构建四种不同界面结构的双极膜电极,系统地研究了双极界面对电池性能的影响.结果表明,仅含有水生成界面的双极燃料电池构型最有利于电池输出性能的提升,并且成功利用这一构型验证了双极燃料电池自增湿稳定放电的特性.双极燃料电池的发展将有力的推动便携式自增湿燃料电池的进步. | 彭思侃 徐鑫 张劲 刘祎阳 卢善富 相艳 | 2015 | 化学学报2015，73，2： | 1 |
| 5 | 燃料电池:从电催化到关键材料显示文摘介绍了在燃料电池关键材料与电催化方面的一些研究进展,特别是理论计算与实验研究相结合对燃料电池催化剂构效关系和聚合物电解质的研究。主要内容包括1nm Pt颗粒的构效关系;Pd催化活性的电子调控与形貌剪裁;以及使用非贵金属催化剂的碱性聚合物电解质燃料电池研究等。 | 庄林 | 2015 | 光学与光电技术2015，13，2： | 0 |
| 6 | 纳米TiO_2增强阴离子导电膜中碱性离子液体稳定性显示文摘以N-甲基吡咯为原料,通过两步法合成碱性甲基吡咯烷离子液体([DMPy]OH)。通过物理掺杂方式在聚乙烯醇(PVA)膜基质中引入碱性离子液体[DMPy]OH和纳米二氧化钛(Nano-TiO_2),然后引入戊二醛(GA)交联PVA,制得PVA-[DMPy][OH]-TiO_2复合膜。借助X射线衍射(XRD)和Mapping(元素分析)测试证实了Nano-TiO_2和[DMPy]OH间自组装作用的存在。对复合膜的机械性能、热稳定性能、电导率、耐碱性等指标进行了测试。结果表明,该系列复合膜形貌平整、均一;当离子液体质量分数为25%、Nano-TiO_2质量分数为1%、80℃时,PVA-[DMPy][OH]-TiO_2复合膜的电导率(σ)为2.78×10-3 S/cm,室温下水中浸渍12 h后,离子液体流失率为23.2%;与未添加Nano-TiO_2的PVA-[DMPy][OH]膜相比,80℃时电导率提高了19.3%,室温下离子液体流失率降幅约34.3%;室温下,3 mol/L KOH水溶液中耐碱性测试120 h后,电导率和初始值相比并无明显变化,具有优异的耐碱稳定性。热稳定性测试结果表明,该膜分解温度高于200℃,具有良好的热稳定性。 | 韩旭 王吉林 王璐璐 封瑞江 赵崇峰 | 2019 | 精细化工2019，36，1： | 0 |
| 7 | 用于碱性膜燃料电池的SEBS基阴离子交换树脂显示文摘碱性阴离子交换树脂作为碱性膜燃料电池膜电极催化层中的离子导体和粘结剂,对构建稳定的立体化电极催化层结构以及碱性膜燃料电池的性能和稳定性具有重要影响。以聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)三嵌段聚合物(SEBS)为基材,经过氯甲基化、三乙胺季胺化、碱化,制备了不溶于水,但能够溶于低沸点溶剂(正丙醇和四氢呋喃混合溶剂)的阴离子交换树脂(AEI)。通过流延法将AEI成膜,并且测试了膜的吸水率、溶胀率、离子交换容量和氢氧根离子电导率,结果表明:膜的溶胀率为20%,离子交换容量为0.21 mmol/g,在80℃时离子电导率达到16.2 mS/cm。用这种AEI制备电极组装电池,在H_2/O_2碱性膜燃料电池的测试中表现出良好的性能和稳定性,电池的开路电压达到1.04 V,峰值功率密度达到153 mW/cm^2;在100 mA/cm^2电流密度条件下的稳定性测试中,初始电池电压在0.7 V以上,电池运行30 h后,电池电压未发生明显降低。 | 高学强 俞红梅 贾佳 刘艳喜 邵志刚 | 2017 | 电源技术2017，41，7： | 0 |
| 8 | 吡咯类碱性离子液体的制备及其在阴离子导电膜中的应用显示文摘以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和碘甲烷(CH_3I)为原料合成N-乙烯基-N-甲基碘化吡咯烷酮(CVPnI)离子液体。借助引发剂过硫酸钾(KPS)将带有不饱和双键的苯乙烯(St)单体和CVPnI离子液体在季铵化聚乙烯醇(QPVA)水溶液中原位引发聚合,然后以戊二醛(GA)为交联剂将QPVA中的羟基交联形成网状结构,将上述线性嵌段聚合物'锁定'在QPVA的网络结构中,制备了一系列具有半互穿网络结构(Semi-IPN)的阴离子导电膜。同时,考察了离子液体在膜中所占质量比对该导电膜的含水率、溶胀率、机械性能以及电导率的影响。结果表明,当离子液体的质量占膜总质量的20%、导电膜的含水率和拉伸强度分别为197%和22.7 MPa、70℃时,该膜电导率为1.08×10^(-2)S/cm;热稳定性测试结果表明,该膜具有良好的热稳定性,最低分解温度高于200℃。 | 韩旭 王吉林 王璐璐 吕振波 | 2018 | 现代化工2018，38，6： | 0 |
| 9 | 季铵化改性PSA的结构与性能研究显示文摘通过氯甲基化反应,制得了氯甲基化聚芳砜酰胺(CMPSA),并研究了聚芳砜酰胺(PSA)氯甲基化反应的影响因素。用流延法制成CMPSA膜,将CMPSA膜通过季铵化反应、离子交换制得了季铵化聚芳砜酰胺(QAPSA)阴离子交换膜。利用FT-IR和1H-NMR对其进行结构表征。并测定了QAPSA膜的离子交换容量(IEC)、离子电导率、吸水率和溶胀度。结果表明,QAPSA阴离子交换膜在室温下离子电导率为1.025×10-2S/cm,且具有良好的尺寸稳定性。 | 朱晓萌 王彪 | 2014 | 合成技术及应用2014，29，1： | 0 |
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