Індуковані фазою пористі полібензимідазолові мембрани паливних елементів Ефективна архітектура для

Пов’язані дані

Анотація

1. Вступ

Індуковане нерозчинниками поділ фаз (NIPS) є широко вивченим методом синтезу пористої мембрани PBI. Він застосовувався для різних полімерів у сферах нанофільтрації, сепарації та зворотного осмосу [26,27,28]. Крім того, NIPS дає більші пористі структури, ніж інші доступні методи. Він також легко контролюється і підходить для PBI та інших застосувань [29,30,31]. Пористі мембрани, синтезовані за допомогою NIPS, демонструють чудове засвоєння кислоти, що безпосередньо корелює з їх протонною провідністю. Наскільки нам відомо, мембрани, синтезовані цим методом для високотемпературної системи паливних елементів з використанням ПА, досі не повідомлялися [32,33,34]. Початкові випробування показали надзвичайно високе поглинання ПА, що призвело до розчинення мембрани при високих температурах, подібних до розчинників [22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32, 33,34,35]. Для подолання цього мембрани поперечно зшиті для поліпшення їх стійкості та значного зниження їх розчинності [36,37,38,39,40]. Однак на етапі лиття плівки виконується кілька підходів до зшивання, що може перешкоджати процесу NIPS. Таким чином, ідеальний метод теплового зшивання - відповідний підхід для подолання розчинення мембрани, оскільки його можна проводити після виготовлення мембрани [41,42,43].

мембрани

У цій роботі ми синтезуємо пористі мембрани мета-PBI (m-PBI) за допомогою NIPS. M-PBI був обраний серед інших кандидатів, таких як p-PBI, оскільки їх суттєво знижена розчинність заважала процесу виготовлення пористої мембрани. Хімічний та морфологічний аналіз синтезованих мембран проводили за допомогою інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур'є (FT-IR), термогравіметричного аналізу (TGA) та скануючої електронної мікроскопії (SEM), з метою оптимізації та оцінки зшивання та продуктивності через взаємодії з PA . Більше того, допінг та набряк ПА були охарактеризовані за допомогою тестування рівня допінгу. Ефективність мембрани для застосування в HT-PEMFC оцінювали на основі протонової провідності за допомогою аналізатора імпедансу. Крім того, було проведено збірку мембранних електродів (MEA), щоб визначити ефективність осередку мембрани.