【摘 要】
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质子交换膜燃料电池技术倚重于质子交换膜和电催化剂两种关键材料的发展。质子交换膜主要起着阳极和阴极的电子隔离和反应气的隔离作用,并且提供电解质的质子导电功能。质子
【出 处】
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中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）
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质子交换膜燃料电池技术倚重于质子交换膜和电催化剂两种关键材料的发展。质子交换膜主要起着阳极和阴极的电子隔离和反应气的隔离作用,并且提供电解质的质子导电功能。质子交换膜位于燃料电池中的膜电极三合一（MEA）的中间位置,在燃料电池研究中愈来愈显更为至关重要的作用。复合型质子交换膜是当前的研究热点之一。本论文通过提高膜的机械强度、降低膜厚度,以提高电池性能、降低成本为目标,研究和开发燃料电池用质子交换膜。薄膜显著降低电池内阻而提高电池性能,同时薄膜降低膜材料使用量因而降低成本。通过对多孔PTFE膜进行液相介质氧化处理,改善了其浸润性,提高了离子聚合物（如Nafion或SPSU）与PTFE之间的界面相容性;合成了厚15-30μm致密的Nafion/PTFE和SPSU/PTFE增强复合质子交换膜;研究了增强复合自增湿质子交换膜（Pt-SiO2催化剂、Nafion和PTFE复合物,简称Pt-SiO2/NP）,膜内吸湿性的纳米级SiO2担载Pt催化剂提高阳极的自增湿功能和降低阴极混合电位,因而提高了其电池开路电压（OCV）和电池性能,同时利于膜内的水平衡;研究了基于双磺化聚醚砜浸渍膨胀拉伸多孔PTFE的复合质子交换膜（SPSU/PTFE）。采用Pb2+染色TEM手段研究了IONOMER/PTFE类型复合膜（如Nafion/PTFE）的离子簇微相区的结构,发现膜内离子簇团的定向聚集现象,并探讨了离子簇团定向聚集与膜的质子传导机理的关联。
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