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阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs),因具有独特燃料渗透率低、效率高、水管理简单等优势,近年来日益引起广泛关注。阴离子交换膜(AEMs)是AEMFC的关键材料,目前存在的问题主要有:(i)氢氧根离子传导率低,(ii)稳定性差。为此,本论文拟通过向高分子膜基质中引入无机或有机材料在膜内构筑传导路径,以提高其氢氧根离子传导率,同时借助两类材料间的相互作用力提高膜结构稳定性,进而赋予膜传导稳定性。主要研究内容包括:(1)应用沉淀共蒸馏聚合技术合成了咪唑高分子层功能化的氧化石墨烯(GO),并以壳聚糖(CS)为基质制备复合膜。并对膜的氢氧根离子电导率等性能进行了表征与测试。同时系统研究了咪唑环上所带侧链对其传递能力的影响及其规律。复合膜表现出较好的稳定性和传导率,性能最优的复合膜CS/E-Im GO-2.0在90℃、100%RH条件下的传导率达到1.02×10-2S cm-1,是CS空白膜传导率(2.51×10-3 S cm-1)的4倍。(2)应用原子转移自由基聚合技术设计合成了基于咪唑高分子刷改性的GO(AIm GO),以成膜性较好的聚乙烯醇(PVA)为膜基质制备复合膜。研究发现,AIm GOs上接枝的咪唑高分子刷与PVA链之间具有很好的相容性,而且高分子刷能够嵌入膜基质中,在两者的共同作用下,实现离子氢氧根离子的快速传递。结果表明,接枝长咪唑高分子刷修饰GO填充的复合膜具有优异的氢氧根离子传递性能,PVA/EL-AIm GO-2.0在80℃,100%RH下的传导率达到了6.01×10-2 S cm-1,比纯PVA空白膜(3.16×10-2 S cm-1)提高了191.7%。(3)应用静电纺丝技术,制备PVA-NF和PVA&CS-NF两种纳米纤维,然后分别以CS和PVA为膜基质,填充纤维的空隙制备出纤维复合膜,以此来研究聚合物纤维化对膜的理化性能以及氢氧根离子传导性能的影响。结果发现,纤维复合膜比空白膜表现出更好的氢氧根离子传递性能,复合膜CS/PVA&CS-NF和PVA/PVA&CS-NF在80℃,100%RH下,分别达到了5.18×10-2S cm-1和5.52×10-2S cm-1的氢氧根离子传导率。