阴离子交换膜离子传导率与耐碱稳定性研究进展 被引量：3

1

作者 尹卓毓 吴洪 姜忠义 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期112-127,138,共17页

碱性膜电解水制氢和燃料电池技术是氢能产业链上的重要产氢和用氢技术。作为碱性膜电解槽及燃料电池的核心部件,阴离子交换膜承担着传递氢氧根离子、阻隔气体渗透、分隔正负两极的重要作用,决定着电化学过程效率和性能.现有阴离子交换... 碱性膜电解水制氢和燃料电池技术是氢能产业链上的重要产氢和用氢技术。作为碱性膜电解槽及燃料电池的核心部件,阴离子交换膜承担着传递氢氧根离子、阻隔气体渗透、分隔正负两极的重要作用,决定着电化学过程效率和性能.现有阴离子交换膜的氢氧根传导率偏低和耐碱稳定性不高的问题严重制约着产氢和氢能转化效率.本文综述了近年来面向碱性膜电解水制氢和燃料电池应用的阴离子交换膜的发展动态,特别是在强化离子传导率、提高耐碱稳定性方面的方法和进展,以及膜材料化学组成和结构对膜性能的影响. 展开更多

关键词 碱性膜电解水制氢 燃料电池 阴离子交换膜 离子传导率 耐碱稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向二氧化碳电化学还原的阴离子交换膜研究进展

2

作者 李沛 周诗宇 +3 位作者 汪洋 胡婧婷 张春波 李雪峰 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期6-9,15,共5页

CO_(2)电化学还原技术(ECO_(2)RR)是一项在常温常压、绿色条件下将CO_(2)直接转化、增值的重要技术。而阴离子交换膜作为CO_(2)电化学还原器件中的核心部件,其性能决定着整个膜电极的能量转换效率。理想的阴离子交换膜(AEM)应拥有高的... CO_(2)电化学还原技术(ECO_(2)RR)是一项在常温常压、绿色条件下将CO_(2)直接转化、增值的重要技术。而阴离子交换膜作为CO_(2)电化学还原器件中的核心部件,其性能决定着整个膜电极的能量转换效率。理想的阴离子交换膜(AEM)应拥有高的离子传导率、机械性能与化学稳定性,并且能够有效地阻止产物和反应物的交叉渗透,减少ECO_(2)RR系统的能量损失。但阴离子交换膜在ECO_(2)RR中的应用还存在着诸多的障碍需要克服。总结了面向ECO_(2)RR应用的阴离子交换膜的设计、制备与性能,讨论了阴离子交换膜的各项性能对ECO_(2)RR性能的影响,并展望未来面向ECO_(2)RR应用的阴离子交换膜的研究方向。 展开更多

关键词 二氧化碳 电化学还原 阴离子交换膜 离子传导率 化学稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

聚甲基硅氧烷与极性物质、锂盐共混体系的离子传导性能 被引量：2

3

作者 方世壁 陈希文 +2 位作者 路杨 李永军 江英彦 《功能高分子学报》 CAS CSCD 1994年第2期109-114,共6页

利用聚二甲基硅氧烷的柔顺性和成膜性，以及极性物质溶解无机盐的性能，制得了有较高离子传导率的高分子固体电解质膜．极性物质的种类与含量，高氯酸锂的含量及温度对膜的离子传导性有影响。由聚二甲基硅氧烷，聚乙二醇双锂及高氯酸锂... 利用聚二甲基硅氧烷的柔顺性和成膜性，以及极性物质溶解无机盐的性能，制得了有较高离子传导率的高分子固体电解质膜．极性物质的种类与含量，高氯酸锂的含量及温度对膜的离子传导性有影响。由聚二甲基硅氧烷，聚乙二醇双锂及高氯酸锂组成的共混体系其离子传导率室温达２．６３×１０－５Ｓｃｍ－１．当此体系不含高氯酸锂且醇锂含量较高时．随醇锂含量增加膜离子传导率增加较快，室温下最高可达２．２４×１０－６ｃｍ－１，有可能得到性能较好的含聚乙二醇锂的单离子导体。 展开更多

关键词 共混 锂 聚甲基硅氧烷 离子传导率

在线阅读 下载PDF 职称材料

碱性离子膜内强化离子传递策略及研究进展

4

作者 庞茂斌 徐子昂 +4 位作者 甄翊含 许琴 林董澄 刘京 王保国 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3987-4004,共18页

碱性离子膜(阴离子交换膜)作为电解水制氢、二氧化碳还原等电化学过程的关键材料,在传递离子、分隔阴阳两极和阻隔气体渗透方面具有重要的应用价值。现有碱性离子膜起源于电渗析过程,其离子传导率偏低,无法满足电化学过程对高电流密度... 碱性离子膜(阴离子交换膜)作为电解水制氢、二氧化碳还原等电化学过程的关键材料,在传递离子、分隔阴阳两极和阻隔气体渗透方面具有重要的应用价值。现有碱性离子膜起源于电渗析过程,其离子传导率偏低,无法满足电化学过程对高电流密度、高稳定性的需求。针对电解水制氢过程对高通量、低电阻、低能耗的需求,从膜内离子传递过程出发,结合氢氧根传递特点分析满足综合性能需求的碱性离子膜结构特征,重点阐述膜内强化离子传递策略,归纳分析最新研究成果,分类讨论交联、定向排列、微相分离以及构筑微孔等具体策略,指明高性能碱性离子膜研究路径,促进以电解水制氢为代表的电化学反应器技术发展。 展开更多

关键词 碱性离子膜 自由体积理论 离子传递 离子传导率 电解水

在线阅读 下载PDF 职称材料

咪唑功能化α-Al_2O_3纳米颗粒掺杂聚砜阴离子交换膜的制备及性能表征

5

作者 焉晓明 刘彦君 +3 位作者 阮雪华 代岩 郑文姬 贺高红 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期157-160,167,共5页

针对碱性阴离子交换膜离子传导率低的问题,采用添加表面富含咪唑的α-Al_2O_3(Al_2O_3-Im)纳米颗粒来改善咪唑功能化聚砜(PSf-Im)膜内的离子传递,制备了高离子传导性的PSf-Im/Al_2O_3-Im复合膜。当纳米颗粒掺杂量为12%时,PSf-Im/Al_2O_3... 针对碱性阴离子交换膜离子传导率低的问题,采用添加表面富含咪唑的α-Al_2O_3(Al_2O_3-Im)纳米颗粒来改善咪唑功能化聚砜(PSf-Im)膜内的离子传递,制备了高离子传导性的PSf-Im/Al_2O_3-Im复合膜。当纳米颗粒掺杂量为12%时,PSf-Im/Al_2O_3-Im复合膜的氢氧根传导率达到45 m S/cm,比PSf-Im原膜提高了41%,膜的溶胀度与PSf-Im原膜相当,表明添加Al_2O_3-Im纳米颗粒可以在保持膜的尺寸稳定性不变的情况下获得高的氢氧根传导率。同时复合膜也表现出比PSf-Im原膜更加优良的碱稳定性。 展开更多

关键词 聚砜 纳米掺杂 离子传导率 阴离子交换膜 碱稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

电子回旋共振等离子体辅助溅射沉积锂磷氧氮薄膜

6

作者 李驰麟 傅正文 +1 位作者 舒兴胜 任兆杏 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期193-198,共6页

用电子回旋共振(ECR)等离子体辅助射频溅射沉积法制备快锂离子传导的锂磷氧氮 (LiPON)薄膜． X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱等手段表征了在不同ECR功率辅助下沉积的薄膜．结果显示,ECR等离子体对磁控溅射沉积薄膜... 用电子回旋共振(ECR)等离子体辅助射频溅射沉积法制备快锂离子传导的锂磷氧氮 (LiPON)薄膜． X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱等手段表征了在不同ECR功率辅助下沉积的薄膜．结果显示,ECR等离子体对磁控溅射沉积薄膜的生长有明显的影响,能够提高N的插入量,改变薄膜的组成与结构．但是过高的ECR功率反而易破坏薄膜的结构,不利于N的插入．最佳的实验条件是在ECR 200W辅助下沉积的LiPON薄膜, 它的电导率约为8×10-6S／cm．讨论了ECR对沉积LiPON薄膜的N插入机理． 展开更多

关键词 锂磷氧氮薄膜 溅射沉积 电子回旋共振 锂离子传导率

在线阅读 下载PDF 职称材料

季铵化聚砜/改性蒙脱土阴离子交换膜的制备与表征 被引量：7

7

作者 严秋玲 龚玉娇 +1 位作者 殷先泽 张宏伟 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期168-172,178,共6页

以聚乙烯亚胺(PEI)和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物(PAADDA)为改性剂,对蒙脱土K10纳米片进行了包覆。将改性K10添加于氯甲基化聚砜的N,N-二甲基乙酰胺溶液中制备复合膜,经季铵化和碱化处理得到复合的阴离子交换膜。采用傅里叶变... 以聚乙烯亚胺(PEI)和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物(PAADDA)为改性剂,对蒙脱土K10纳米片进行了包覆。将改性K10添加于氯甲基化聚砜的N,N-二甲基乙酰胺溶液中制备复合膜,经季铵化和碱化处理得到复合的阴离子交换膜。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪、热重分析仪对改性蒙脱土和阴离子交换膜进行了表征,并测试了阴离子交换膜的吸水率、力学性能和离子传导率。结果表明,PEI和PAADDA成功包覆于K10纳米片表面,复合的阴离子交换膜吸水率、热稳定性和力学性能与季铵化聚砜膜相比都有明显改善,PAADDA改性K10含量为5%的阴离子交换膜具有最高的离子传导率,60℃时超过3.0×10-2S/cm。 展开更多

关键词 季铵化聚砜 改性蒙脱土 阴离子交换膜 离子传导率

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型双功能交联型阴离子交换膜的制备与性能 被引量：4

8

作者 管明明 陈佳 唐韶坤 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2054-2061,共8页

以2-甲基咪唑为原料合成2种离子液体前驱体1-烯丙基-2-甲基咪唑和1-丁基-2-甲基咪唑,以苯乙烯(St)和对氯甲基苯乙烯(VBC)为原料制备聚离子液体主链p(St-co-VBC),2种离子液体前驱体与聚离子液体主链发生季铵化反应铸膜,制备了交联结构和... 以2-甲基咪唑为原料合成2种离子液体前驱体1-烯丙基-2-甲基咪唑和1-丁基-2-甲基咪唑,以苯乙烯(St)和对氯甲基苯乙烯(VBC)为原料制备聚离子液体主链p(St-co-VBC),2种离子液体前驱体与聚离子液体主链发生季铵化反应铸膜,制备了交联结构和梳型侧链结构型阴离子交换膜(AEMs).通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜和热重分析等考察了阴离子交换膜的结构、微观形貌、氢氧根离子传导率、热稳定性及碱性稳定性等性能.结果表明,AEMs含水率为36.7%~93.4%,离子交换容量为1.61~2.16 mmol/g,80℃时,p(St-co-VBC)-3型AEMs氢氧根离子传导率高达68.4 mS/cm,在1 mol/L NaOH溶液中碱性浸泡240 h后,氢氧根离子传导率仍高达52.2 mS/cm,具备良好的碱性稳定性. 展开更多

关键词 双功能交联 梳型结构 阴离子交换膜 氢氧根离子传导率 耐碱性

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃料电池用聚丙烯腈与离子液体原位聚合阴离子交换膜的制备与性能研究 被引量：3

9

作者 吴洪秀 宋士新 +1 位作者 吕雪 孙树林 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期143-145,149,共4页

以聚丙烯腈为基体,通过将离子液体1-乙烯基-3-甲基咪唑碘([VMIm][I])与聚丙烯腈(PAN)进行原位聚合,制备了一系列阴离子交换膜(AEMs),应用红外光谱(FTIR)对膜的结构进行表征,并对膜进行了接触角、热失重分析、离子传导率及力学性能的测... 以聚丙烯腈为基体,通过将离子液体1-乙烯基-3-甲基咪唑碘([VMIm][I])与聚丙烯腈(PAN)进行原位聚合,制备了一系列阴离子交换膜(AEMs),应用红外光谱(FTIR)对膜的结构进行表征,并对膜进行了接触角、热失重分析、离子传导率及力学性能的测试。结果表明,该阴离子交换膜具有良好的亲水性、热稳定性、离子传导性能与拉伸强度。80℃下,当聚丙烯腈与离子液体的质量比为1∶1时,膜的综合性能最佳。 展开更多

关键词 聚丙烯腈 1-乙烯基-3-甲基咪唑碘 原位聚合 阴离子交换膜 离子传导率

在线阅读 下载PDF 职称材料

聚苯胺在离子交换膜中的应用进展

10

作者 褚云晨 王三反 张学敏 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期258-262,共5页

介绍了聚苯胺(PANi)在离子交换膜中的应用,综述了PANi对Nafion膜、聚偏氟乙烯(PVDF)膜和非氟离子交换膜性能的影响。发现PANi能有效地改善膜的含水率、离子传导率、选择透过性,以及应用于燃料电池时所需的阻醇性,最后提出了PANi在离子... 介绍了聚苯胺(PANi)在离子交换膜中的应用,综述了PANi对Nafion膜、聚偏氟乙烯(PVDF)膜和非氟离子交换膜性能的影响。发现PANi能有效地改善膜的含水率、离子传导率、选择透过性,以及应用于燃料电池时所需的阻醇性,最后提出了PANi在离子交换膜中的研究方向,为复合离子交换膜的研究与应用提供参考。 展开更多

关键词 聚苯胺 离子交换膜 电渗析 燃料电池 离子传导率 阻醇性

在线阅读 下载PDF 职称材料

磷酸铁锂正极材料改性研究进展 被引量：14

11

作者 唐昌平 应皆荣 +1 位作者 姜长印 万春荣 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2005年第9期22-25,共4页

磷酸铁锂(LiFePO4)是绿色环保的锂离子动力电池正极材料。但由于材料自身电子和离子传导率差、堆积密度低等缺点,限制了其实际应用。综述了对磷酸铁锂材料改性研究的最新进展,并预测今后的发展方向。

关键词 磷酸铁锂 正极材料 锂离子电池 动力电池 改性研究 锂离子动力电池 离子传导率 绿色环保 堆积密度

在线阅读 下载PDF 职称材料

液晶离聚物/PMMA多孔电解质膜 被引量：2

12

作者 张爱玲 朱训农 +3 位作者 李三喜 王松 田波 刘慧 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1520-1522,1526,共4页

针对聚合物电解质膜电导率低、力学性能差的问题,用一种含磺酸基团的液晶离聚物(LCI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、高氯酸锂(LiClO4)用溶液共混法制成多孔电解质膜。采用磺酸基团作为传输锂离子的体系,N-甲基吡咯烷酮(NMP)为增塑剂。孔隙... 针对聚合物电解质膜电导率低、力学性能差的问题,用一种含磺酸基团的液晶离聚物(LCI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、高氯酸锂(LiClO4)用溶液共混法制成多孔电解质膜。采用磺酸基团作为传输锂离子的体系,N-甲基吡咯烷酮(NMP)为增塑剂。孔隙率测定和扫描电镜表明:膜为多孔状结构,孔隙率为16.4%～29.3%。孔径在1～9μm。红外光谱结果表明,磺酸基团的-OH峰3 435 cm-1在加入LiClO4之后,-OH的峰值移到3 556 cm-1。在加入NMP后,移到3 598 cm-1。交流阻抗研究表明:在25℃下,电解质膜的LCI含量25%时,离子传导率达2.60×10-6 S/cm,在膜中加入20%NMP时,离子传导率达到3.86×10-3S/cm。 展开更多

关键词 液晶离聚物 离子传导率 多孔电解质膜 增塑剂 交流阻抗

在线阅读 下载PDF 职称材料

聚合物电解质在超级电容器中的研究进展 被引量：6

13

作者 寻之玉 侯璞 +2 位作者 刘旸 倪守朋 霍鹏飞 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期71-83,共13页

便携式电子器件迅速发展,安全性能更高的聚合物电解质受到广泛关注。本文介绍了近些年应用于超级电容器的各类聚合物电解质,包括全固态聚合物电解质、凝胶聚合物电解质、多孔聚合物电解质、复合聚合物电解质以及能够提供赝电容的氧化还... 便携式电子器件迅速发展,安全性能更高的聚合物电解质受到广泛关注。本文介绍了近些年应用于超级电容器的各类聚合物电解质,包括全固态聚合物电解质、凝胶聚合物电解质、多孔聚合物电解质、复合聚合物电解质以及能够提供赝电容的氧化还原聚合物电解质,并详细讨论了上述聚合物电解质的特点和研究进展。提出了发展宽电压窗口、高离子导电型、高机械强度、质轻且薄的有机复合凝胶聚合物电解质会是超级电容器电解质领域未来的发展趋势;综合性能优异的聚合物电解质将会在超级电容器等新能源领域发挥重要作用。 展开更多

关键词 超级电容器 聚合物电解质 离子传导率 电化学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

β-C位引入供电子羟基增强季铵化聚砜膜的热碱稳定性

14

作者 李建卫 焉晓明 +4 位作者 阮雪华 郑文姬 贺高红 戴建 邓润连 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期38-42,共5页

以氯甲基化的聚砜(CMPSf)为基材,与N-甲基二乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺反应,分别制备了β-C具有供电子羟基的N-甲基二乙醇胺季铵化聚砜膜(PSf-MDOH)和N,N-二甲基乙醇胺季铵化聚砜膜(PSf-DMOH)。在60℃、1 mol/L的KOH溶液中浸泡6 h后,β-... 以氯甲基化的聚砜(CMPSf)为基材,与N-甲基二乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺反应,分别制备了β-C具有供电子羟基的N-甲基二乙醇胺季铵化聚砜膜(PSf-MDOH)和N,N-二甲基乙醇胺季铵化聚砜膜(PSf-DMOH)。在60℃、1 mol/L的KOH溶液中浸泡6 h后,β-C具有供电子羟基的PSf-DMOH膜和PSf-MDOH膜的离子传导率略有下降,但仍保持了良好的膜尺寸稳定性,而β-C无羟基的三乙胺季铵化聚砜膜发生破碎,完全丧失膜形态,表明供电子羟基的引入显著提高了膜的热碱稳定性。同时,2种膜的性能比较发现,低离子交换容量(IEC)时,PSf-MDOH膜的离子传导率高于PSfDMOH膜,但随着IEC的升高,PSf-MDOH膜吸水率急剧增加,膜内有效离子浓度下降,离子传导率低于PSf-DMOH膜。 展开更多

关键词 N N-二甲基乙醇胺 N-甲基二乙醇胺 聚砜 离子传导率 热碱稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

东邦钛业开发锂空气电池电解质产品

15

作者 贾磊 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2012年第9期47-47,共1页

2012年8月，东邦钛业（东邦テタニゥム）宣布已成功开发出可用于锂空气电池的高性能固体电解质。该电解质以锂镧钛氧化物为原料制成．其离子传导率在5×104S／cm以上．是传统材料的5倍。

关键词 固体电解质 钛氧化物 空气电池 开发 产品 锂 离子传导率 传统材料

在线阅读 下载PDF 职称材料