在聚合物交联体系中构建以聚阳离子型离子液体为质子载体的双重无水质子传输通道

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51603017

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

王双

完成单位：

长春工业大学

中文关键词：

聚阳离子型离子液体; 双重质子传输通道; 聚苯并咪唑; 共价交联; 高温燃料电池;

项目类型：

青年科学基金项目

语种：

中文

开始日期：

2017-01-01

结束日期：

2019-12-31

中文摘要：

磷酸掺杂聚苯并咪唑作为高温燃料电池的质子交换膜材料，在高磷酸掺杂含量下易导致力学性能下降和磷酸渗漏。本项目拟制备以聚苯并咪唑为阳离子的聚阳离子型离子液体，将其与聚苯并咪唑按比例有序掺杂，其阴离子可充当质子受体，与既为质子受体又为质子给体的咪唑环协同构建双重无水质子传输通道，降低体系内质子传输活化能，同时引入硅烷偶联剂形成共价交联结构，改善磷酸掺杂后膜材料的力学性能和保酸能力，进而提高质子传导率。通过聚阳离子型离子液体和共价交联的协同作用，有效提高无水条件下的质子传导率，降低磷酸渗漏速率，同时解决膜材料因高磷酸掺杂含量导致力学性能差的问题。研究聚阳离子型离子液体和共价交联对聚苯并咪唑膜材料性能的影响，阐明聚阳离子型离子液体的无水质子传输机理，为其在高温质子交换膜燃料电池中的应用与开发提供理论依据。