报告题目:

高效新型阴离子交换膜的结构设计与调控合成及其研究应用

报告人:

朱红

所在单位:

北京化工大学

报告人简介:

北京化工大学教授、博士生导师；国务院政府特殊津贴专家；2000年入选“国家百千万人才工程”；北京市高精尖学科“新能源材料与器件”学科带头人；化工资源有效利用国家重点实验室现代催化研究所所长；中国可再生能源学会氢能专业委员会委员；中国化学学会高级会员。主要从事聚芳烃类阴离子交换膜材料的结构设计合成与应用研究，特别是在燃料电池、电解池的碱性膜，复合膜以及低铂催化剂领域取得了新的进展。作为项目负责人、子课题负责人已完成国家科技部的国际合作项目、重点研发计划项目、973、863项目；国家自然科学基金委的重点项目、国际合作项目、面上项目；北京市科委的重点项目以及企业合作项目。

报告摘要:

本研究报告聚焦于阴离子交换膜（AEMs）在燃料电池（AEMFC）与碱性水电解（AEMWE）双应用以及碱性复合隔膜的设计开发，旨在解决AEMs强碱下稳定性与性能优化问题。针对AEMFCs提出了基于强耐碱性阳离子（如氮杂螺环阳离子）、高稳定性骨架（如聚烯烃类、聚芳烃类）和交联调控机制（原位-化学交联和物理-化学交联）的AEMs设计思路。实验室自制超薄型AEMs单电池功率可达1.82 W/cm²。针对AEMs双应用的“trade-off”平衡问题，通过引入含氟疏水侧链或有机无机复合方法，降低水电解电荷转移电阻。在碱性水电解隔膜领域，设计开发三明治结构复合隔膜（如掺杂壳聚糖-聚砜类），亲水性和水电解性能优于商业隔膜Zirfon PERL。本研究为AEMs在AEMFC和AEMWE领域应用提供理论支持和技术突破。