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碱性阴离子交换膜燃料电池独特的碱性环境降低了燃料的过电位,和电解质对催化剂的腐蚀,受到广泛的关注。碱性阴离子交换膜是碱性阴离子交换膜燃料电池的关键部件之一,其较低的传导率严重制约着碱性阴离子交换膜燃料电池商业化的使用。本论提出在功能化的聚砜膜中添加表面富含正电基团的纳米颗粒,通过纳米颗粒表面的高离子浓度,促进膜内微相分离,诱导亲水通道的形成,提高膜的离子传导率。设计合成多种表面富含正电性基团的纳米颗粒,并将纳米颗粒与功能化的聚砜混合,制备复合膜。论文首先合成表面富含三乙烯二胺季铵盐的Si02纳米颗粒(SiO2-Da),并与三乙烯二胺季铵化的聚砜(PSf-Da)进行混合,制备复合膜。随着添加的SiO2-Da质量百分比自0%增至20%,复合膜PSf-Da/SiO2-Da的离子交换容量(IEC)轻微下降,但是其传导率呈现出先升高后降低的趋势,在添加量为12、wt.%时传导率最高,推测原因为SiO2-Da促进膜内微相分离,并且自身的高局部离子浓度辅助构造离子通道,提高传导率。将复合膜浸泡在热碱溶液中,传导率迅速下降,24h后与未添加纳米颗粒的聚砜膜传导率相当,这是因为Si02在热碱中分解,证明传导率的提高归因于SiO2-Da的添加。但受限于原膜PSf-Da较低的传导率和较高的吸水溶胀,复合膜总体传导率不高,吸水溶胀较大。为了提高复合膜传导率等性能,使用1,2-二甲基咪唑作为正离子基团改性Si02,得到咪唑功能化纳米颗粒SiO2-Im,并与咪唑功能化的聚砜(PSf-Im)混合,制备复合膜。同样的,复合膜PSf-Im/SiO2-Im随着添加的SiO2-Im质量百分比自0%升至20%,IEC轻微下降,传导率在12、wt.%时达到最高,与复合膜PSf-Da/SiO2-Da表现出相同的变化趋势。在相同取代度下,与PSf-Da/SiO2-Da复合膜相比,复合膜PSf-Im/SiO2-Im传导率更高,吸水溶胀更低。但是碱性阴离子交换膜燃料电池的使用环境为碱性条件,纳米颗粒的热碱稳定性有待提高。为提高纳米颗粒碱稳定性,制备表面富含咪唑的α-Al2O3纳米颗粒(Al2O3-Im) 。与PSf-Im混合,制备复合膜。测试数据显示,复合膜PSf-Im/Al2O3-Im在12wt.%时传导率达到最高。将复合膜置于1MKOH溶液中,60℃恒温30h,复合膜离子传导率自40 mS cm-1降至35 mS cm-1并趋于平衡,显示出较高的热碱稳定性。