高温质子交换膜燃料电池膜

发布时间: 2022-10-10

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：新技术

行业领域：

新材料技术

成果介绍

质子交换膜燃料电池是一种高效、环保的电化学能量转化装置，相比于成本较高的Nafion膜低温燃料电池不同，在100−200 ℃下操作的高温质子交换膜燃料电池具有提高催化剂对CO的耐受性、提高了催化剂效率、简化了水/热管理等优势。团队开发了基于聚苯并咪唑的质子交换膜高温下具有较高的化学、热力学稳定性和机械性能，成为极具应用潜能的高温燃料电池膜材料。但传统聚苯并咪唑难溶解亦难熔融，加工成型困难，限制了其在质子交换膜燃料电池等领域的应用。本技术从聚苯并咪唑基体分子结构设计的角度出发，通过打破聚苯并咪唑分子链的紧密堆积来改善聚苯并咪唑的溶解性和成膜性，制备出了优异综合性能的高分子量芳醚型聚苯并咪唑薄膜，在温度160℃下质子传导率达*** mS·cm-1，拉伸强度达118MPa。

成果亮点

可以使用可以在重整器中重整为富氢气体的各种燃料（例如甲醇、乙醇、丙醇、生物丁醇、生物甘油、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、OME、汽油、氨）。简单的系统设计是可能的，因为不需要甲醇燃料HT-PEM燃料电池的纯化步骤。与SOFC燃料电池相比，可以在堆中使用塑料部件和弹性体密封件。与直接甲醇燃料电池、DMFC（20至30%）相比，甲醇燃料HT-PEM燃料电池系统的系统效率更高（35至45%）。甲醇燃料消耗低。与DMFC相比，甲醇燃料HT-PEM燃料电池系统不需要高甲醇燃料纯度。甲醇燃料的HT-PEM燃料电池系统比DMFC系统的寿命更长是可能的。

团队介绍

天津科技大学海洋与环境学院，创建于1953年，2002年更名为天津科技大学海洋科学与工程学院，2015年更名为天津科技大学海洋与环境学院。学院建有海洋科学、环境科学与工程2个一级学科硕士授权点，具有海洋生物学、海洋化学、物理海洋学、环境科学、环境工程5个二级学科专业，以及资源与环境专业学位类别硕士学位授权点。现有海洋科学、海洋技术、海洋资源开发技术、环境科学、环境工程5个本科专业。2017年开始实行按专业大类进行招生，设有海洋科学类、环境科学与工程类。目前在校研究生190余人，本科学生950余人。学院被列为教育部“三全育人”综合改革试点院系。

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