摘要 | 第3-5页 |
Abstract | 第5-7页 |
前言 | 第11-13页 |
第一章 文献综述 | 第13-35页 |
1.1 燃料电池概述 | 第13-14页 |
1.2 质子交换膜燃料电池(PEMFC) | 第14-16页 |
1.2.1 质子交换膜燃料电池工作原理 | 第14-15页 |
1.2.2 质子交换膜燃料电池的特点和优势 | 第15-16页 |
1.3 质子交换膜 | 第16-22页 |
1.3.1 质子传输机理 | 第17-19页 |
1.3.2 全氟磺酸膜 | 第19-20页 |
1.3.3 其它类型的质子交换膜 | 第20-22页 |
1.4 磺化聚醚醚酮膜的研究现状 | 第22-32页 |
1.4.1 SPEEK的结构 | 第22页 |
1.4.2 SPEEK的制备方法及优缺点 | 第22-23页 |
1.4.3 反应条件对SPEEK的影响 | 第23-25页 |
1.4.4 SPEEK的改性 | 第25-30页 |
1.4.4.1 掺杂离子液体 | 第25-29页 |
1.4.4.2 掺杂无机氧化物SiO_2 | 第29-30页 |
1.4.5 磺化聚醚醚酮/离子液体复合膜面临的挑战 | 第30-32页 |
1.5 课题研究背景 | 第32-33页 |
1.6 本论文研究思路 | 第33-35页 |
第二章 实验部分 | 第35-47页 |
2.1 实验药品及仪器 | 第35-36页 |
2.2 实验材料的合成 | 第36-37页 |
2.2.1 SPEEK的制备 | 第36页 |
2.2.2 离子液体的合成 | 第36-37页 |
2.2.3 SPEEK/IL复合膜的制备 | 第37页 |
2.2.4 SiO_2溶胶的合成 | 第37页 |
2.2.5 SPEEK/IL/SiO_2复合膜的制备 | 第37页 |
2.3 表征技术与测试方法 | 第37-45页 |
2.3.1 红外波谱FT-IR | 第37-38页 |
2.3.2 核磁共振氢谱1H-NMR | 第38-39页 |
2.3.3 扫描电镜SEM | 第39页 |
2.3.4 热稳定性 | 第39页 |
2.3.5 质子电导率 | 第39-41页 |
2.3.6 循环伏安CV及氧还原ORR | 第41-42页 |
2.3.7 复合膜中的离子液体流失率 | 第42页 |
2.3.8 离子交换容量(IEC) | 第42-43页 |
2.3.9 单电池测试 | 第43-45页 |
2.4 本章小结 | 第45-47页 |
第三章 SPEEK及IL的表征 | 第47-57页 |
3.1 制备磺化聚醚醚酮的影响因素 | 第47-49页 |
3.1.1 反应时间对SPEEK磺化度的影响 | 第48页 |
3.1.2 温度对SPEEK磺化度的影响 | 第48-49页 |
3.2 SPEEK的表征 | 第49-53页 |
3.2.1 红外谱图分析 | 第49-50页 |
3.2.2 核磁谱图分析 | 第50-51页 |
3.2.3 热重分析 | 第51-52页 |
3.2.4 质子传导性能分析 | 第52-53页 |
3.3 离子液体的结构表征 | 第53-55页 |
3.3.1 离子液体的红外谱图分析 | 第53-54页 |
3.3.2 离子液体的核磁谱图分析 | 第54-55页 |
3.4 本章小结 | 第55-57页 |
第四章 SPEEK/IL二元质子交换膜的制备与性能 | 第57-71页 |
4.1 SPEEK/IL二元膜的扫描电镜 | 第57-59页 |
4.2 二元膜的热稳定性 | 第59-62页 |
4.2.1 热重TGA | 第59-61页 |
4.2.2 示差扫描量热DSC | 第61-62页 |
4.3 循环伏安CV及氧还原ORR | 第62-63页 |
4.4 二元膜的离子液体流失率 | 第63-64页 |
4.5 二元膜的质子电导率 | 第64-67页 |
4.5.1 室温下磺化度对二元膜质子电导率的影响 | 第64-65页 |
4.5.2 温度及磺化度对二元膜质子电导率的影响 | 第65页 |
4.5.3 离子液体含量对二元膜质子电导率的影响 | 第65-66页 |
4.5.4 TEAS、TEAP对二元膜质子电导率的影响 | 第66-67页 |
4.5.5 二元膜与SPEEK膜的质子电导率比较 | 第67页 |
4.6 单电池测试 | 第67-70页 |
4.6.1 二元膜的开路电压 | 第68-69页 |
4.6.2 PEMFC的极化曲线 | 第69-70页 |
4.7 本章小结 | 第70-71页 |
第五章 SPEEK/IL/SiO_2三元质子交换膜的制备及性能 | 第71-85页 |
5.1 SPEEK/IL/Si O2三元膜的FTIR谱图分析 | 第71-72页 |
5.2 三元膜的扫描电镜图分析 | 第72-73页 |
5.3 三元膜的热重图分析 | 第73-74页 |
5.4 三元膜的离子液体流失率分析 | 第74-75页 |
5.5 三元膜的离子交换容量(IEC)分析 | 第75-76页 |
5.6 三元膜的质子电导率分析 | 第76-81页 |
5.6.1 温度及磺化度对三元膜质子电导率的影响 | 第76-77页 |
5.6.2 SiO_2含量对三元膜质子电导率的影响 | 第77-78页 |
5.6.3 TEAP、TEAS对三元膜质子电导率的影响 | 第78-79页 |
5.6.4 三元膜与SPEEK膜的质子电导率比较 | 第79页 |
5.6.5 三元膜与SPEEK/IL二元膜的质子电导率比较 | 第79-80页 |
5.6.6 常温下三元膜的质子电导率 | 第80-81页 |
5.7 三元膜的电池性能分析 | 第81-82页 |
5.8 本章小结 | 第82-85页 |
结论与展望 | 第85-87页 |
参考文献 | 第87-91页 |
致谢 | 第91-93页 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第93-94页 |