丰田公布用于燃料电池的低成本电解质膜

2006年11月22日 03:11 来源:日经BP社
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丰田汽车在20061113-17日于美国火奴鲁鲁举行的“2006年燃料电池研讨会(2006 Fuel Cell Seminar)”上,以“高分子电解质燃料电池的超低成本电解质膜开发(The Development of an Ultra-Low Cost Electrolyte Membrane for PEMFC)”为题发表演讲,公布了基于低成本聚乙烯试制电解质膜的结果。

 

图:试制的电解质膜。左为共聚物,右为混合聚合物。

丰田汽车此次公开的电解质膜有2种。1种是以聚乙烯为基质,由聚乙烯磺酸和聚乙烯聚合物随机形成的共聚物(图1)。另1种是以聚乙烯为基质的“--CH2-CH2--”和磺酸为功能基制备的“--CH2-CH-SO3H-”按规则排列进行控制而制成的混合聚合物。

共聚物方面,离子交换容量(IECion exchange capacity)为1.2meq/cm3,低于氟类及芳香族类的碳化氢膜,不过质子传导率却比其它电解质膜高。但是,在检测共聚物的电流-电压特性时,内部阻抗较高,因此与具有代表性的氟类电解质膜--美国杜邦的“Nafion 112”相比性能要差。 混合聚合物方面,IEC0.46meq/cm3,尽管只有不到Nafion11230%,不过质子传导率却非常高,这是凭借与Nafion不同的质子传导机制取得的效果。丰田汽车介绍,要使基于聚乙烯的电解质膜达到实用水平,目前仍存在大量课题,不过同时又说,如果使用成本低的聚乙烯,电解质的成本便有可能比原来降低1-2位数。该公司表示:“通过此次演讲,希望进一步激发业界在降低电解质成本方面的尝试”。

 

编辑:徐娟

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