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质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以有效地将化学能转化为电能的电化学装置,并且因为燃料的利用效率高,启动速度快以及无污染等优点被评选为替代能源行业的领先候选人。而其中被称作为PEMFC的“心脏”的质子交换膜(PEM)的性能直接决定着PEMFC的应用。现如今广市场上广泛使用的是DuPont公司的Nafion膜,此类膜具有优异的质子传导率以及良好的化学稳定性,但令人遗憾的的是其制作成本的昂贵,甲醇渗透严重以及在高温条件下质子传导率明显下降。因此,众多科研工作者的眼光就投注在开发一种综合性能优异的PEM材料上。其中磺化聚芳醚酮砜类膜材料被列为最有前途的新型膜材料之一,由于其优良的机械性能和热稳定性,以及与Nafion膜相比低廉的成本。但是此类膜受到磺化度的影响较大,当磺化度较高时溶胀率将会提高而降低机械性能进而影响PEMFC的使用寿命。因此,需要对这类膜材料进行改性从而得到综合性能均佳的材料。本文首先利用亲和缩聚反应制备了含氨基和羧基的磺化聚芳醚酮砜(Am-C-SPAEKS)交联膜,将羧基和氨基引入到了同一分子链上,TEM照片显示交联膜形成了连续的质子传输通道,提高了膜的质子传导率,并且通过官能团之间的交联作用来降低膜的甲醇渗透系数。通过测试发现该膜显示出良好的机械性能以及尺寸稳定性。Am-C-SPAEKS-30膜的质子传导率为0.088 S cm-1,这与相同条件下Nafion膜的质子传导率类似。而在25°C下Am-C-SPAEKS-30膜的甲醇渗透系数仅为1.56×10-7 cm2 s-1,这要比Nafion?117膜低了一个数量级。为了弥补膜在中高温条件下的质子传导率以及阻醇能力的降低,我们利用溶胶-凝胶的方法将二氧化硅引入到了含羧基磺化聚芳醚酮砜(C-SPAEKS)中。通过交联剂的引入就像一个“桥梁”连接了主链C-SPAEKS相和SiO2相,制备出了C-SPAEKS/K-SiO2交联杂化膜。通过测试发现该膜具有优秀的热稳定性以及质子传导率。在120°C下C-SPAEKS/K-SiO2-8的质子传导率为0.110 S cm-1,这要比相同条件下Nafion?的0.028 S cm-1高很多。而在25°C下C-SPAEKS/K-SiO2-8的甲醇渗透系数为3.86×10-7 cm2 s-1,明显低于Nafion?117膜的29.4′10-7 cm2 s-1。