高等学校化学学报 ›› 2002, Vol. 23 ›› Issue (9): 1792.
于景荣1, 衣宝廉1, 邢丹敏1, 刘富强1, 张华民1, 徐青2, 梁鑫淼2
YU Jing-Rong1, YI Bao-Lian1, XING Dan-Min1, LIU Fu-Qiang1, ZHANG Hua-Min1, XU Qing2, LIANG Xin-Miao2
摘要: 对用磺化聚苯乙烯(PSSA)膜组装的质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行寿命实验,通过高效液相色谱分析PSSA膜电池寿命实验期间阴极和阳极侧的排水量,能谱分析电池寿命实验前后PSSA膜断面S元素含量的分布,红外光谱分析PSSA膜结构的变化,根据分析结果推断出PSSA膜的降解机理.O2在阴极还原时产生H2O2中间产物,H2O2又与电池中微量的金属离子反应产生HO·和HO2·等氧化性自由基,这些自由基进攻PSSA膜α碳上的叔氢而导致膜降解.膜降解主要发生在电池阴极侧,降解过程中苯环和磺酸根同时从PSSA膜上脱离.根据PSSA膜的降解机理设计了PSSA-Nafion复合膜作为PEMFC电解质,25μm厚的Nafion101膜位于电池阴极侧,该复合膜组装的PEMFC稳定操作800h以上电池性能未见明显下降.
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