Molded, High Surface Area Polymer Electrolyte Membranes from Cured Liquid Precursors
作者:Zhilian Zhou、Raymond N. Dominey、Jason P. Rolland、Benjamin W. Maynor、Ashish A. Pandya、Joseph M. DeSimone
DOI:10.1021/ja064391e
日期:2006.10.1
casting. By employing chemical cross-linking, high proton conductivities can be achieved through the incorporation of significant levels of acidic groups without rendering the material water-soluble, which plagues commonly used non-cross-linked polymers. Fabrication of membrane electrode assemblies (MEAs) from these PEMs resulted in fuel cells that outperformed those based on commercial materials. Moreover
用于燃料电池的聚合物电解质膜 (PEM) 是由易于加工、100% 可固化、低分子量反应性液体前体合成的,这些前体通过光化学固化成高质子传导性固体膜。液体前体直接固化成所需尺寸的膜,无需进一步的加工步骤,如熔体挤出或溶剂浇铸。通过采用化学交联,可以通过引入显着水平的酸性基团来实现高质子传导性,而不会使材料具有水溶性,这困扰着常用的非交联聚合物。从这些 PEM 制造膜电极组件 (MEA) 导致燃料电池的性能优于基于商业材料的燃料电池。而且,这些液体前体能够通过使用软光刻/微成型技术形成具有高保真度、微米级特征的三维图案化 PEM。与标准平面 PEM 相比,图案化膜在膜和催化剂层之间提供了更大的界面面积。由图案化膜组成的 MEA 表现出比平面膜更高的功率密度,而没有增加燃料电池的宏观面积。这有可能使燃料电池小型化并促进其在便携式设备中的应用。由图案化膜组成的 MEA 表现出比平面膜更高的功率密度