质子交换膜燃料电池用Nafion/SiO<,2>复合膜结构性能研究

摘要

采用溶胶-凝胶原位反应制备Nafion/SiO<,2>复合膜,通过红外光谱、电子探针显微分析以及膜的电导率测试和单电池测试手段对Nafion/SiO<,2>复合膜的结构和性能进行了研究,结果表明:Si在复合膜中主要以Si-OH和Si-O-Si的形成存在且分布均匀;在25℃时Nafion膜的电导率为0.080S·cm<'-1>,Nafion1135/SiO<,2>复合膜的电导率为0.092S·cm<'-1>;在80℃时Nafion1135/SiO<,2>复合膜的电导率0.178S·cm<'-1>,Nafion1135膜的电导率为0.147S·cm<'-1>.在H<,2>/O<,2>压力为0.18MPa,电池温度110℃,氢气加湿温度70℃时Nafion1135膜的电池性能急剧下降,而Nafion1135/SiO<,2>复合膜在相同条件下仍可在电压为0.6V,电流密度800mA/cm<'2>下可以稳定运行.