膜科学与技术

单位：厦门大学 化学化工学院， 福建省理论与计算化学重点实验室

关键词：燃料电池； 离子交换膜； 氟掺杂阴离子交换膜

基金：国家自然基金面上项目(22078272, 22278340)

作为阴离子交换膜燃料电池(Anion exchange membrane fuel cell, AEMFC)核心部件，阴离子交换膜(Anion exchange membrane, AEM)存在离子电导率和溶胀之间的trade-off效应，以及机械性能不足的问题，阻碍其商业化应用.本研究通过合成侧链氟原子分别位于多阳离子侧链末端苯环的邻位、间位和对位的3种疏水性侧链型AEM，探究含氟基团位于不同位置对AEM性能影响.其中，侧链氟原子位于多阳离子侧链末端苯环邻位的PTF6-PTPQ2F具有低溶胀(7.13%, 80 ℃)和高离子电导率(165.79 mS/cm, 80 ℃)的特性，且其能够在较苛刻的碱性环境中维持高离子电导保留率(92.42%, 80 ℃, 2 mol/L NaOH, 1 500 h).此外，PTF6-PTPQ2F在单电池功率密度(990 mW/cm2, 80 ℃)以及耐久性方面均具有优势.相对于PTF6-PTPQ3F和PTF6-PTPQ4F，PTF6-PTPQ2F的各项性能较好.

来源：2024年第6期

《膜科学与技术》期刊编辑部

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