磺化聚苯乙烯/聚（5－乙烯基四氮唑）共混質子交換膜的制備及其熱穩定性和電導率

王海洋，李金煥，王瑞海，劉道輝，呂兆萍

（南京航空航天大學 材料科學與技術學院，江蘇 南京210006）

磺化聚苯乙烯/聚（5－乙烯基四氮唑）共混質子交換膜的制備及其熱穩定性和電導率

王海洋，李金煥，王瑞海，劉道輝，呂兆萍

（南京航空航天大學 材料科學與技術學院，江蘇 南京210006）

分別制備了腈基轉化率為85%的聚（5－乙烯基四氮唑）（簡記為PVTra）和磺化度為72%的磺化聚苯乙烯（簡記為SPS）；將二者以不同的比例共混制備成質子交換膜；利用傅立葉變換紅外光譜、熱重分析、差示掃描等研究了薄膜的結構和熱穩定性，并采用電化學工作站測定了其電導率.結果表明，共混薄膜的玻璃化轉變溫度為150℃左右，熱分解溫度為200℃左右；當薄膜的磺酸根與四唑環的物質的量之比為2∶1時，其在100℃和120℃下的電導率分別達1.23×10－2S/cm和4.40×10－2S/cm.

聚（5－乙烯基四氮唑）；磺化聚苯乙烯；共混；質子交換膜；制備；熱穩定性；電導率

質子交換膜燃料電池（PEMFC）由于具有功率密度高、能量轉換效率高、低溫啟動和無污染等優點，是目前最有希望應用于便攜式電源、小型固定發電站、電動汽車等的動力電源[1].質子交換膜（PEM）是PEMFC的心臟部分，它的性能對整個PEMFC的運行起著至關重要的作用，它不僅要傳導質子，分隔燃料和氧化劑，還要作為催化劑的支撐體[2].目前應用最為廣泛的是美國杜邦公司的Nafion質子交換膜，它在低溫保濕的條件下具有較高的電導率，但是對溫度和含水量要求較高，工作溫度僅限于70～90℃，超過此溫度后其含水量急劇降低，導電性……