磷鎢酸—聚乙烯醇縮甲醛複合質子交換膜

質子交換膜燃料電池（PEMFC）因為其高能效和無污染等優點而被認為是最有發展前途的清潔能源之一，質子交換膜燃料電池直接將燃料和氧化劑（O₂）的化學能轉化為電能，是一種新型的發電裝置。

作為燃料電池的核心材料，質子交換膜起到了使質子（H⁺）選擇性的從陽極傳導到陰極的作用，同時它阻隔了燃料和氧化劑。質子交換膜的性能決定著燃料電池性能。

目前應用於燃料電池中的質子交換膜為全氟磺酸膜，Nafion膜的化學和機械穩定性好，質子導電性能優良，但其存在成本高和溫度超過100℃時質子電導率急速下降等缺點，限制了它的商業化應用。

為了解決現有的質子交換膜生產成本高和穩定性低的問題，研究人員採用磷鎢酸—聚乙烯醇縮甲醛複合質子交換膜，其製備方法如下：

1、將5克的縮合度為45%的聚乙烯醇縮甲醛溶於100克的甲醇和水的混合溶液，制得聚乙烯醇縮甲醛溶液，甲醇和水的體積比為1:9；將聚乙烯醇縮甲醛溶液加熱至100℃，並攪拌10小時；

2、將上述溶液降溫至40℃，向溶液中加入3.5克的鎢酸鈉和1.5克的品質百分比濃度為85%的濃磷酸，然後將溶液加熱到100℃，並攪拌5小時，再自然冷卻，得到澆注溶液；

3、澆注溶液澆注在玻璃板上，並控制澆注在玻璃板上的膜厚度為200微米，真空烘乾24h，真空烘乾的溫度為70℃，得到磷鎢酸-聚乙烯醇縮甲醛複合質子交換膜。

聚乙烯醇縮甲醛是一種良好的成膜材料，具有較高的強度、剛度和硬度，並有良好的黏結性和化學穩定性，現將聚乙烯醇縮甲醛配置成溶液，向配置成的溶液中加入具有質子導電能力的磷鎢酸或者生成磷鎢酸的原料鎢酸鈉和濃磷酸，加入的磷鎢酸或者由原料合成的磷鎢酸能提高聚乙烯醇縮甲醛的質子電導率，最後制得的磷鎢酸-聚乙烯醇縮甲醛複合質子交換膜具有良好的穩定性和質子電導率，制模成本低於制Nafion膜的成本，易於產業化。

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