梯度化有机-无机纳米强迫相容性互穿网络质子交换膜

项目名称： 梯度化有机-无机纳米强迫相容性互穿网络质子交换膜

项目编号： No.20976027

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 吴雪梅

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 33万元

中文摘要： 燃料电池工作时沿质子交换膜厚度方向的水、质子传递阻力分布不均，采用组成梯度化质子交换膜进行调节的设计理念国内外鲜见报道。本项目提出无机保水组分与有机质子传导组分通过互穿网络强迫相容与梯度界面渐变的共同作用，解决复合膜多功能化中不同膜层间以及有机、无机组分间存在宏观相界面突变的关键问题。研究梯度化互穿网络的生长动力学，建立复合膜中有机、无机组分间独特的相容性机理及动力学判据。研究复合膜中保水、质子传导基团的梯度分布，揭示不同离子簇模型的水、质子传递机理。研究互穿网络应力分散、梯度化应力渐变双重作用，探索复合膜在热或水溶胀时的多尺度应力缓解机制。优化复合膜的组成梯度，调节质子交换膜厚度方向的水分布，降低质子传递阻力，研究成果可直接用于微型燃料电池领域。质子交换膜的梯度化设计理念、强迫相容与梯度渐变共同作用的制备方法以及复合膜中独特的相容性理论、水及质子传递机理、应力缓解机制构成本项目的创新性。

中文关键词： 燃料电池；质子交换膜；阴离子交换膜；互穿网络；有机-无机梯度化

英文摘要：

英文关键词： Fuel cells；proton exchange membranes；hydroxide exchange membranes；interpenetrating networks；gradient organic-inorganic hyb