前言 | 第1-16页 |
第一章 文献综述和选题 | 第16-55页 |
1.1 直接甲醇燃料电池(DMFC)工作原理 | 第16-18页 |
1.2 DMFC对质子交换膜的要求 | 第18页 |
1.3 燃料电池的极化 | 第18-20页 |
1.4 水和甲醇在质子交换膜内的传递过程 | 第20-23页 |
1.4.1 膜对水份的吸附特性 | 第21页 |
1.4.2 水在质子交换膜内的传递 | 第21-22页 |
1.4.3 甲醇在质子交换膜内的吸附特性 | 第22-23页 |
1.5 阻醇质子交换膜的研究进展 | 第23-42页 |
1.5.1 全氟质子交换膜 | 第24-28页 |
1.5.2 部分氟化磺酸质子交换膜 | 第28-31页 |
1.5.3 非氟质子交换膜 | 第31-36页 |
1.5.4 对现有膜的改进 | 第36-42页 |
1.5.4.1 针对减少甲醇渗透率 | 第36-38页 |
1.5.4.2 针对改善膜的质子传导率 | 第38-40页 |
1.5.4.3 针对改善膜的机械性能 | 第40-41页 |
1.5.4.4 针对提高电池工作温度 | 第41-42页 |
1.5.5 无机质子交换膜 | 第42页 |
1.6 本论文的选题和主要研究思路 | 第42-43页 |
参考文献 | 第43-55页 |
第二章 磺化聚醚醚酮(SPEEK)膜的研究 | 第55-81页 |
2.1 实验部分 | 第55-60页 |
2.1.1 试剂 | 第55页 |
2.1.2 磺化反应 | 第55-57页 |
2.1.3 膜制备 | 第57-58页 |
2.1.4 膜的含水率测定 | 第58页 |
2.1.5 XRD测试 | 第58页 |
2.1.6 FT-IR测试 | 第58页 |
2.1.7 膜的阻醇性能测试 | 第58页 |
2.1.8 膜的单电池性能测试 | 第58-60页 |
2.2 SPEEK的物理性能表征 | 第60-64页 |
2.2.1 膜的FT-IR测试 | 第60页 |
2.2.2 膜的~1H-NMR测试 | 第60-61页 |
2.2.3 膜的XRD测试 | 第61-62页 |
2.2.4 膜的溶解性表征 | 第62-64页 |
2.3 磺化反应时间和SPEEK磺化度的关系 | 第64-66页 |
2.4 膜的含水率 | 第66页 |
2.5 膜的阻醇性能 | 第66-69页 |
2.5.1 微观结构对膜阻醇性能的影响 | 第67-68页 |
2.5.2 膜厚度对甲醇渗透的影响 | 第68-69页 |
2.6 膜在电池中的性能研究 | 第69-75页 |
2.6.1 温度对DMFC性能的影响 | 第69-72页 |
2.6.2 甲醇浓度对电池性能的影响 | 第72-75页 |
2.7 膜在其他直接醇类燃料电池的放电性能 | 第75页 |
2.8 有关讨论 | 第75-77页 |
2.9 本章小结 | 第77-78页 |
参考文献 | 第78-81页 |
第三章 SPEEK和Nafion双层复合膜的研究 | 第81-91页 |
3.1 实验部分 | 第81-82页 |
3.1.1 SPEEK/Nafion115复合膜的制备 | 第81-82页 |
3.1.2 膜电极集合体(MEA)的制备 | 第82页 |
3.2 经果与讨论 | 第82-89页 |
3.2.1 双层膜的紧密结合 | 第82-83页 |
3.2.2 双层膜阻醇性能 | 第83-85页 |
3.2.3 双层膜膜电极放电性能 | 第85-86页 |
3.2.4 双层膜膜电极间歇测试稳定性 | 第86-87页 |
3.2.5 有关讨论 | 第87-89页 |
3.3 本章小结 | 第89-90页 |
参考文献 | 第90-91页 |
第四章 Nafion/SPEEK/Nafion(NSN)复合膜的研究 | 第91-104页 |
4.1 实验部分 | 第91-92页 |
4.1.1 NSN多层复合膜的制备 | 第91-92页 |
4.1.2 NSN多层复合膜质子传导率的测量 | 第92页 |
4.2 结果与讨论 | 第92-101页 |
4.2.1 膜的甲醇渗透性能 | 第92-93页 |
4.2.2 膜的质子传导性能 | 第93-95页 |
4.2.3 膜的放电性能 | 第95-99页 |
4.2.3.1 Nafion层对放电性能的影响 | 第95-97页 |
4.2.3.2 高浓度甲醇燃料电池放电性能 | 第97-99页 |
4.2.3.3 NSN复合膜组装的DMFC间歇测试稳定性 | 第99页 |
4.2.4 NSN复合膜制备方法的再研究 | 第99-101页 |
4.3 本章小结 | 第101-102页 |
参考文献 | 第102-104页 |
第五章 SPEEK和聚偏氟乙烯(PVdF)复合材料的研究 | 第104-113页 |
5.1 实验部分 | 第104-105页 |
5.1.1 试剂 | 第104页 |
5.1.2 SPEEK和PVdF共混膜的制备 | 第104-105页 |
5.2 结果与讨论 | 第105-111页 |
5.2.1 共混膜的水热稳定性 | 第105-106页 |
5.2.2 共混膜的质子传导能力 | 第106-107页 |
5.2.3 共混膜的阻醇性能 | 第107-109页 |
5.2.4 共混膜的放电性能 | 第109-111页 |
5.3 本章小结 | 第111页 |
参考文献 | 第111-113页 |
第六章 高温阻醇复合膜的初步研究 | 第113-124页 |
6.1 实验 | 第113-115页 |
6.1.1 主要化学药品 | 第113-114页 |
6.1.2 复合膜的制备 | 第114-115页 |
6.1.2.1 Nafion/硅烷复合膜的制备 | 第114页 |
6.1.2.2 PVdF/硅烷复合膜的制备 | 第114-115页 |
6.2 结果与讨论 | 第115-122页 |
6.2.1 Nafion/硅烷复合膜的高温DMFC性能 | 第115-118页 |
6.2.2 PVdF/S-SiO_2复合膜的主要性能 | 第118-122页 |
6.3 本章小结 | 第122-123页 |
参考文献 | 第123-124页 |
第七章 结论与展望 | 第124-127页 |
7.1 本研究工作所取得的主要结论 | 第124-125页 |
7.2 展望:有待继续深入研究的问题 | 第125-127页 |
附录 | 第127-128页 |
创新点摘要 | 第128-129页 |
作者简介及攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第129-132页 |
致谢 | 第132-133页 |
大连理工大学学位论文版权使用授权书 | 第133页 |