一种用于高温低湿质子交换膜燃料电池的Nafion复合膜及其制备和应用

摘要

本发明属于燃料电池质子交换膜领域，公开了一种用于高温低湿质子交换膜燃料电池的Nafion复合膜及其制备和应用。该复合膜的制备包括以下步骤：首先采用重氮盐加成反应和原子转移自由基聚合技术在石墨烯表面接枝含有唑类基团和亲水性基团的共聚物，制备共聚物接枝石墨烯，然后将共聚物接枝石墨烯Nafion复合，得到复合膜。共聚物表面的唑类基团可与Nafion基体中的磺酸基团在Nafion‑石墨烯界面处形成的高效连续子传递通道，亲水基团可增加Nafion膜的保水性能，具有二维层状结构的石墨烯可阻挡甲醇分子的扩散，因此可解决Nafion质子交换膜的高温低湿条件下质子传导率下降和甲醇燃料渗透高的共性关键科学问题。