季铵盐阴离子交换膜研究进展

近年来,阴离子交换膜燃料电池的发展受到了广泛关注。开发具有碱稳定性能优异,电导率高的阴离子交换膜(AEMs)材料成为了研究的热点。AEMs主要由聚合物骨架和阳离子基团组成,这两者是影响膜碱稳定性和电导率的重要因素。本文综述了季铵盐类阴离子交换膜聚合物骨架结构中含有醚氧键和不含醚氧键的烷基季铵盐AEMs、N-螺环季铵盐AEMs和环季铵盐AEMs的碱稳定性、电导率等性能;总结了不同骨架结构季铵盐AEMs碱稳定性的差异;分析了季铵盐的降解机理。同时对于含有季铵盐阳离子交换基团的AEMs的结构设计进行了分析和展望。     

静电纺丝纳米纤维在燃料电池质子交换膜中应用的研究进展

保护环境,开发环保型能源,对人类和社会具有重要意义。 质子交换膜燃料电池由于具有燃料转化率较高和无污染的优点,备受关注。 静电纺丝纳米纤维具有比表面积大、高孔隙率和三维的相互连通的网状结构等特点,可以在燃料电池质子交换膜中得到广泛应用。 静电纺丝纳米纤维类复合质子交换膜具有较高的质子传导率,较低的燃料渗透率,较好的化学稳定性能、热稳定性能和机械性能。 本文首先介绍了质子交换膜燃料电池,然后从不同的离子型聚合物基质复合质子交换膜的类别出发,介绍了静电纺丝纳米纤维在Nafion、磺化聚酰亚胺(SPI)、聚苯并咪唑(PBI)、磺化聚醚醚酮(SPEEK)等不同种类的离子型聚合物质子交换膜中的研究现状及作用机理,同时对静电纺丝纳米纤维在质子交换膜的应用方面存在的问题及应用前景做了评论和展望。     

基于阳离子交换基团的阴离子交换膜研究进展

近年来,阴离子交换膜燃料电池的发展受到了广泛关注。 开发具有碱稳定性能优异、电导率高的阴离子交换膜材料成为了研究的热点。 阴离子交换膜(AEM)主要由聚合物骨架和阳离子基团组成,除了聚合物骨架结构,离子交换基团是影响膜碱稳定性和电导率的重要因素,因此,设计离子基团是提高膜性能的重要手段之一。 本文综述了近年来功能基团分别为季铵、胍基、咪唑鎓盐、季鏻、金属配合物、N-螺环季铵盐、哌啶和吡咯等阳离子交换基团的AEM的研究进展,其中包括不同种类阳离子交换基团的AEM的结构,碱稳定性能和OH^-电导率,同时对于含有阳离子交换基团的AEM的结构设计进行了分析和展望。     

Ti3C2Tx MXene制备及在超级电容器中的应用研究进展

二维材料(2D)MXenes因其具有高比表面积、高导电率、可溶液加工等特性,作为超级电容器电极材料受到广泛关注。本文中总结了基于HF和氟化盐的刻蚀、基于碱的刻蚀、电化学刻蚀、路易斯酸熔融盐刻蚀等几种Ti₃C₂T_x MXene的制备方法,综述了真空辅助过滤、阳离子自组装、逐层组装工艺、印刷工艺、组装MXene气凝胶和水凝胶等Ti₃C₂T_xMXene基电极材料的组装策略及其在超级电容器的应用。研究表明,不同制备方法和电极组装策略将会影响电极材料的结构和电化学性能。对Ti₃C₂T_x MXene的制备方法和电极组装策略进行了对比总结,指出了研究中存在的问题,并展望了MXene今后的研究方向。     

聚合物微观结构对聚合物电解质膜性能的影响

聚合物的微观结构是设计具有优异的电化学性能的聚合物电解质膜(PEMs)的基础.在电解质膜中,相分离结构形成的离子簇和离子通道可以影响膜在高温低湿度条件下的离子传导和水的传输,这种结构形成的形貌也可以影响膜的吸水率、溶胀度、碱稳定性等性能.近几年来,人们对于具有微观相分离形貌的PEMs的合成和形貌开展了很多研究.本文主要...