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山东理工大学弱碱性聚合物膜直接醇类燃料电池国际领先
山东理工大学科技处 / 时间:2009-01-19 14:01:01
  据中国企业新闻网2009年1月17日讯 近日,由山东理工大学化学工程学院李忠芳教授等主持完成的“直接甲醇燃料电池发电技术研究”和“弱碱性聚合物膜直接醇类燃料电池发电技术研究”两个项目同时通过了技术成果鉴定。来自省内外著名专家组成的鉴定委员会认真听取了课题组的汇报,审查了有关技术资料和文件,现场查看了样品及电池的发电试验,经过认真讨论一致认为:
  “直接甲醇燃料电池发电技术研究”项目开发了适于直接甲醇燃料电池使用的高阻醇膜。用高分子材料(PPES、PPESK等)磺化改性,掺杂TiO2、ZrO2、WO3、[Zr(PBTC)]和磺化苯膦酸锆等无机材料制备的高阻醇质子交换膜,可在室温到160℃之间使用,电导率达到0.3 Scm-1。电导率和阻醇性能优于Nafion117膜,成本降低20%以上;用自制的质子交换膜和催化剂等材料研制的单电池及电池堆性能测试表明,所开发的材料均具有良好的性能,电池开路电压达到0.69V;研制了管式直接甲醇燃料电池及其集成技术。该项目开发的耐甲醇催化剂和高阻醇质子交换膜具有显著的创新性,研究成果处于国际先进水平。
  “弱碱性聚合物膜直接醇类燃料电池发电技术研究”项目研制了弱碱性聚合物膜直接醇类新型燃料电池。对商用高分子(杂萘联苯聚醚砜、杂萘联苯聚醚砜酮等)、自制高分子(2-乙烯吡啶与苯乙烯共聚物(PS-b-P2VP))及其共混(PS-b-P2VP/杂萘联苯聚醚砜酮)材料进行了季铵化改性、弱碱化处理,制备了弱碱性聚合物膜。该类膜在室温到90℃之间使用,最高电导率达到0.1 Scm-1,成本比Nafion膜降低20%以上;研制了弱碱性条件下电池的阴极和阳极催化剂。酞菁、卟啉类阴极催化剂活性良好,且耐甲醇,成本比铂系催化剂低20%以上;研究了膜电极的制备方法及工艺。单电池及电池堆性能测试表明,采用开发的弱碱性膜和催化剂制备的醇类燃料电池性能良好,电池堆(两个单体电池,活性面积5×5cm2)的开路电压可达1.500V,0.6V下放电电流0.755A。该项目开发的催化剂和弱碱性聚合物膜具有显著的创新性,研究成果达到国际先进水平。