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碱性阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)因具备燃料选择范围广、制造成本低和燃料渗透率低等优点,被认为是最具发展潜力的燃料电池之一。阴离子交换膜(AEMs)作为AEMFCs的核心组件,其性能优劣直接决定着AEMFCs未来的发展前景。性能优异的AEMs必须具备高离子电导率及良好的耐碱稳定性/尺寸稳定性,然而高离子电导率通常需要高离子交换容量(IEC),这往往会使膜具有较高的吸水率和溶胀度,严重时会造成AEMs的破裂。因此,如何获得兼具高离子电导率和优异尺寸稳定性的AEMs是目前所面临的难点之一。本论文针对这一问题设计并制备了几种综合性能良好的AEMs,主要研究内容如下:(1)首先采用活性阴离子聚合合成低分子量聚苯乙烯(hPS),并对其与聚(苯乙烯-b-(乙烯-co-丁烯)-b-苯乙烯)(SEBS)分别进行氯甲基化;之后将不同质量比的两者进行溶液共混后加入交联剂并采用溶液浇铸法制膜;最后通过非均相季铵化和碱化反应成功制得一系列SEBS/hPS复合型AEMs,并对其结构和性能进行了测试表征,以探究hPS含量对AEMs微相结构及性能的影响。结果表明,随着hPS含量的增加,AEMs中PS相的尺寸逐渐增加,使得离子传输通道得以拓宽,离子电导率随之增加,此外AEMs的吸水率、溶胀度、机械强度和耐碱稳定性也随之增加。(2)以线型聚(苯乙烯-b-丁二烯-b-苯乙烯)(SBS)为起始材料,利用常压催化加氢法制得相应的氢化SBS(HSBS),而后通过一系列功能化反应制得综合性能良好的线型HSBS基AEMs,并对其结构和性能进行了表征,主要探究晶体结构对AEMs机械性能和尺寸稳定性的影响。结果表明,由于晶体结构的引入,线型HSBS在80℃左右出现了结晶熔融峰,且其结晶度在18.4~21.7%,这使得基于HSBS的AEMs具有比SEBS基AEMs更为优异的机械性能和尺寸稳定性。此外,晶体结构能够显著提高AEMs的耐碱稳定性,而且其还可以通过影响AEMs的微相分离结构来改变离子传输性能。(3)以高分子量的星型SBS为起始材料,利用(2)中所述方法制得两种星型HSBS基AEMs,并对其结构和性能进行了表征,以探究星型支化结构对AEMs微相结构以及性能的影响。结果表明,由于星型HSBS的分子量较高,故星型HSBS基AEMs具有比线型HSBS基AEMs更为优异的机械性能和尺寸稳定性。此外,星型支化结构不仅能够为离子提供更加高效的传输通道,提高离子的传输效率,还可以显著提高AEMs的耐碱稳定性。