质子交换膜燃料电池用SPTFS/PTFE复合膜
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近年来,质子交换膜燃料电池(PEMFC)的开发已经日见成熟,但将其从实验转变成商业化的产品还很困难。缺乏廉价的材料是制约其降低成本而能够与其它动力源竞争的主要原因之一。采取复合膜
的方法还可以节省材料,降低成本
研究发现,对于脱水后容易变脆的聚合物可以通过将其浸入到合适的基底多孔膜中制得,即使在干态下仍然有很好的机械强度和尺寸稳定的复合膜
。对于非氟膜来说,目前存在的最大缺点是与含氟膜相比它们容易降解,从而导致电池寿命短。PEMFC所用的膜费用约占总成本的20%～30%,所以开发比现有全氟磺酸膜更廉价的膜材料一直是人们关注的问题。
通过将Nafion溶液浸入到多孔PTFE膜中制得一种质子交换膜,其不仅具有很好的机械强度,并且具有很好的电池性能。部分氟化膜最具代表性的是Ballard公司的第三代质子交换膜BAM3G,它是磺化三氟苯乙烯与取代的三氟苯乙烯的共聚物,这种聚合物具有优良的化学稳定性,其最大的缺点是在脱水后容易变得很脆,这就严重影响它在燃料电池中的应用。部分氟化与非氟膜以其相对低廉的价格和较好的性能成为研究的焦点。