传导率
- 交联型全氟磺酸锂盐全固态聚合物电解质的合成及其性能研究
有助于提高离子传导率[13]。近年来固态聚合物电解质的开发取得了积极进展,但对于SLIC-ASPEs的研究较少,且SLIC-ASPEs的力学性能和离子传导性能还有待进一步提升。为此,本文通过设计合成一种含全氟磺酸锂的新型甲基丙烯酯单体(MA-PSF-Li),并利用自由基共聚和交联的方法将全氟磺酸锂结构单元和乙氧基链段引入到SLIC-ASPEs的聚合物骨架中,成功合成了交联型SLIC-ASPEs (PMAPEO-co-PMA-PSF-Li-x,x为单体MA-
广西大学学报（自然科学版） 2023年6期2024-01-04
- 含二哌啶鎓烷基侧链的阴离子交换膜的合成与性能研究
EMs 的离子传导率和稳定性还不能满足实际应用要求[5-6]。为了提升 AEMs 的离子传导率和稳定性,研究人员进行了广泛的研究。一般来说,提高离子传导率最直接的方法是提高离子交换容量(ion exchange capacity, IEC)[7],但高 IEC 通常会使得膜过度吸水和溶胀,最终导致膜的尺寸稳定性和机械性能下降[8]。研究表明,离子化侧链结构有利于提高膜的 OH-传导率和稳定性[9-10]。虽然侧链型 AEMs 的研究已取得较大进展,但目前A
广西大学学报（自然科学版） 2023年2期2023-05-27
- SEBS远程接枝季铵阳离子阴离子交换膜的研究
的问题包括离子传导率比较低和在碱性条件下容易发生降解[3-6].聚合物骨架的选择从根本上决定了AEM的机械强度,也会对化学稳定性产生关键性的影响[7].氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)是比较常见的聚乙烯嵌段聚合物.SEBS聚合物骨架上因不含不饱和双键结构比较稳定,而且除C、H原子外不含有其他杂原子的全碳链骨架也保证了阴离子交换膜良好的耐碱性[8-11].SEBS具有相互交错的硬聚苯乙烯相与软聚(乙烯-丁二烯)相,易构筑明显的微相分离.对其硬嵌段进行
膜科学与技术 2023年2期2023-05-26
- 基于羧基功能化二维共价有机框架的新型质子导体
道当中，其质子传导率最高达到 1.13×10−1S·cm−1（80oC，相对湿度为100%）［22］。陈龙课题组通过合成后修饰的方法制备了一种孔壁磺化的COFs，随后将SPEEK聚合物引入COFs孔道当中，所获得的COFs质 子 导 体 传 导 率 为 6.22×10−3S·cm−1（90oC，相对湿度为98%）［23］。尽管COFs已经展示出令人满意的质子传导性能，采用“从头”法，即利用含有质子传导官能团的单体一步合成COFs质子导体且孔道内不含酸掺杂的
山西大学学报（自然科学版） 2023年1期2023-04-06
- 热交联的离子簇型阴离子交换膜的制备与性能
但仍然存在离子传导率和尺寸稳定性平衡难，碱性稳定性不够高的问题［4-7］.这是因为常以提高离子含量的方法来提高膜离子传导率，过高的IEC值往往导致过大的吸水率和溶胀率，从而影响膜的尺寸稳定性［8-9］，此外，AEM在高温强碱性环境中，聚合物主链和功能阳离子基团受到OH-的进攻而降解.为此人们通过调控聚合物分子以及微相分离结构来提高AEM的离子传导率和碱性稳定性［10-11］.构建微相分离，有助于形成较大的离子簇，得到亲水段相互连通的离子通道，有利于离子的传
中南民族大学学报（自然科学版） 2023年1期2023-01-05
- 燃料电池用磺化芳香类聚合物膜研究进展*
甲醇渗透率高、传导率随温度升高而降低等缺陷促使人们积极探索价格低廉、机械强度高、热稳定性和化学稳定性好的新型高分子膜材料[3]。科学家们通过分子设计，制备出具有一定分子结构的膜材，并对膜材进行修饰和改性，使得膜材满足要求。1 主链型磺化芳香聚合物质子交换膜改性研究芳香族聚合物（聚砜/聚苯咪唑/聚酰胺/聚醚醚酮等）材料相比于全氟磺酸材料，具有大-π 共轭键。在主链上引入芳环，可使分子结构牢固，增加膜的刚性、玻璃化温度和热稳定性。以磺化聚合物作为膜材制备相应的
化学工程师 2022年3期2023-01-05
- 碳成本传导的理论含义和研究范式
隐含假设了成本传导率并不考虑造成边际成本变化的各类具体成本项的影响，而仅以净边际成本变化为定义起点。无论是税收归宿、汇率传导，还是产出价格在产业或各环节间因外部冲击而导致的传导，都可以在净边际成本变化的框架下来考虑，比如产组中的双重加价问题(Tirole, 1988)[3]。碳定价的出现使排放主体的行为决策增加了需要进行成本收益权衡的新维度，而且这一维度具有突出的政策意义，因此碳成本传导的研究思路应该与传统的研究范式有所区别。这种区别虽然受到研究者的关注，
学习与探索 2022年10期2022-11-07
- 温度梯度下非饱和黄土中水气迁移机理分析
状态液态水水力传导率等温状态非饱和土体液态水水力传导率计算采用VG模型，表达式为[8](5)(6)式中：θr为土体残余含水率；θs为土体饱和含水率；h为土体吸力；α为土体进气值的倒数；参数m、n取决于土体结构，关系式为m=1-1/n；Ks为土体饱和状态时的导水率。2.2 非等温状态液态水传导率温度梯度下非饱和土液态水传导率表达式为[8](7)式中：GwT为修正温度依赖性的增益因子，取值为7.0；γ=75.6-0.142 5T-2.38×10-4T2为土颗粒
兰州工业学院学报 2022年4期2022-09-14
- 交联型哌啶功能化聚芳醚阴离子交换膜的制备与性能
，主要面临离子传导率低和碱性稳定性差两大难题[7-9]，解决以上问题是开发新型AEM的研究热点[10,11]。为了提高AEM的离子传导率，最常用的办法是提高其离子交换容量（IEC），但过高的IEC会导致膜的吸水率和溶胀率上升，甚至造成膜的破损[12,13]。目前，引入长侧链诱导微相分离构建高效离子通道是增加离子传导率的有效策略[14,15]。当膜IEC值相似时，与主链型AEM相比，侧链型AEM具有更高的离子传导率[16]。Li等[17]设计合成了含有不同长
功能高分子学报 2022年4期2022-08-05
- 用于甲醇燃料电池的聚砜阳离子交换膜的构-效关系
料面临着高离子传导率和尺寸稳定性、抗氧化稳定性之间难以平衡的难题。高分子聚电解质膜的主要作用是传导离子，为了获得高的离子传导能力，需要键合较高含量的亲水基团，但是亲水基团过多又影响了聚合物主链的稳定性，严重影响了燃料电池的使用寿命[6]。为了解决这一问题，一种重要的思路是在分子水平进行膜材料设计，设法将亲水功能基团远离聚合物主链，使亲疏水基团相互影响较小，使高分子聚电解质膜获得高离子传导率基础上能够具备良好的尺寸稳定性和抗氧化稳定性[7]。本研究以聚砜为基
中国塑料 2022年5期2022-06-09
- 含有序贯通孔道液晶聚合物膜的制备及其无水质子传导*
需要具有高质子传导率、低燃料透过率，以及良好的化学稳定性和结构稳定性。目前研究最成熟、商业化最成功的PEMs为美国通用电气公司与杜邦公司联合研制的Nafion膜[4]，作为全氟磺酸膜的代表，其综合性能较突出但其存在制造成本高、质子传导过程强烈依赖水、高温下易降解等问题，使其仅适用于LT-PEMFCs[5-6]。因此，开发高效无水质子交换膜对于HT-PEMFCs的应用显得尤为重要。无水质子传导可基于聚合物膜中的氢键网络通道跳跃实现[7]。其传导效率由质子源密
功能材料 2022年5期2022-06-02
- 金属-有机框架材料在质子交换膜燃料电池中的应用研究进展*
无机质子导体的传导率低、重复性不好、响应时间长等，限制了其应用[9]；同时非晶态的结构特性无法有效利用构效关系来设计材料的结构，优化材料的性能(表1)。金属-有机框架(metal-organic frameworks, MOFs)是一类由金属离子/金属簇与有机配体自组装成的晶态多孔材料。MOFs具有结构丰富、孔道大小和维度可调、孔道内部可修饰等优点(图2)[10,11]，其作为一类新型功能材料，已经广泛应用于气体吸附/分离与存储、催化、光学、传感、药物传输
功能材料 2022年5期2022-06-02
- 非常规油气藏压裂水平井动态缝网模拟方法及应用
的基础上，采用传导率修正技术将裂缝形变模型与离散裂缝数值模拟器进行耦合，研发了具有模拟动态缝网功能的数值模拟器，并开展实例应用。1 裂缝形变数学模型非常规油气藏水平井压裂形成缝网后，随着开采进行，裂缝中流体压力会产生较大波动，加之裂缝面上岩石应力的作用，导致开采过程中裂缝属性（宽度和渗透率）发生变化。实验表明［11-13］，压裂裂缝宽度随裂缝面上有效应力的变化遵循双曲模型（图1）。曲线的变化分为3个阶段：随着裂缝面上有效应力的增大（缝内压力降低），初始阶段
石油与天然气地质 2022年3期2022-05-07
- 电解水制氢的耐碱离子膜研究进展
②优良的氢氧根传导率；③阻止氢气和氧气相互渗透的能力；④良好的机械强度；⑤合理的市场价格。将多孔隔膜或离子溶剂化膜用于电解水过程，两者均不具有本征的氢氧根传导能力，多孔隔膜完全依赖液相电解质充满多孔结构，建立氢氧根传递通道。对于离子溶剂化膜，其是一类聚合物膜，在强碱性电解液作用下发生溶胀并形成聚合物/水/碱性电解液三元电解质体系。离子溶剂化膜利用碱性电解液的吸收来实现氢氧根的传导。阴离子交换膜电解水可在低碱性电解液或纯水中持续操作，这是因为AEMs具有荷正
化工进展 2022年3期2022-04-12
- 基于非结构化网格的复杂构造建模方法研究
——以四川双鱼石地区为例
照非结构化网格传导率连通表技术，提前形成网格节点距离连通表，与传导率联通表不同的是，距离联通表的连通系数为2个网格中心点距离；发展并行算法，每个网格的属性插值计算过程是独立实现，提高非结构化网格插值效率数十倍，建模时间与结构化网格相近。图4 三棱柱网格化模型图5 四面体网格化模型非结构化网格针对高角度构造主要通过三棱柱网格及四面体网格进行划分。三棱柱网格在进行非结构化网格时能有效保留构造层信息、构造正交性良好，适合处理高角度裂缝、断层、薄层模型；四面体网格
煤炭科学技术 2021年12期2022-01-13
- SEI膜对锂金属负极电化学性能影响的研究进展
决定了Li+的传导率[17]。4 改性SEI 膜针对自发形成的SEI 膜存在的问题，需要对其进行改性，主要策略有优化电解液成分和建造人工SEI膜。4.1 优化电解液成分在电解液中增加的成分需要有以下特点：(1)该成分的加入可以改变SEI 膜靠电解液一侧的电场分布；(2)该成分与金属锂的反应需要在电解液与金属锂发生反应之前，这要求它有更低的LUMO；(3)形成的SEI 膜要减少晶界的产生，并且成分分布要均匀一致，保证锂离子通量的均匀性；(4)形成的SEI 膜
电源技术 2021年12期2022-01-07
- 磺化聚醚醚酮质子交换膜的制备及性能
性和较高的质子传导率，但是PFSA 膜内的质子传导严重受含水量的影响，并且PFSA 的制造成本较高，以及其含有的氟元素易造成对环境的破坏，因此开发新的质子交换膜材料一直为人们所关注[2-3]。聚芳醚酮(PAEK)是一类低成本，热稳定性和化学稳定性优异的材料，磺化后的PAEK 不仅保留了PAEK 本身的良好性能，还具有较高的质子传导性以及无污染等优点[4]。磺化度是影响磺化PAEK 膜性能的重要因素，戴等[5]探索了不同磺化度对磺化聚醚醚酮(SPEEK)膜性
电源技术 2021年11期2021-12-10
- 锂金属负极中抑制锂枝晶生长的研究进展
+在各组分中的传导率不同也是导致锂枝晶生长的重要因素。因此构建化学组分分布均匀，无晶界，高Li+传导率的SEI膜成为抑制锂枝晶生长的一个主要方向。图2 Li+在SEI膜中去溶剂化合迁移示意图[4]Fig.2 Scheme of energetic coordinates for Li+ transfer and desolvation[4].2.2 人工SEI膜根据上述分析结果，崔毅研究团队[8]在不锈钢容器的底部将硫粉加热到240 ℃，产生硫蒸气，在上方
电池工业 2021年4期2021-09-27
- 水平井C-AICD复合型智能控水装置数值模拟研究
井井段与地层的传导率。根据水平井裸眼完井产量公式，即程—范临界产量公式[15]为：其中：ICD限流阀产生的附加压降[16]为：得到ICD完井的水平井产量公式：式中：q1——裸眼井流体的流速，m3/d；q2——ICD完井后流体的流速，m3/d；kh——水平方向渗透率，mD；kv——垂直方向渗透率，mD；h——油层有效厚度，m；Δp——生产压差，MPa；μo——地层原油粘度，mPa·s；Bo——地层原油体积系数，m3/m3；re——油井供液半径，m；L——水平
西部探矿工程 2021年7期2021-09-17
- BaCe0.8Al0.2O3 掺杂的SPEEK 复合质子交换膜制备与性能1
兼有较高的质子传导率和良好的化学稳定性[5-6]。但是，Nafion 膜仍存在制造成本较高、高温下质子传导率相对较低等不足之处(暂无法用于温度大于100 ℃的场合)[7-8]。而在非氟磺酸材料中，磺化聚醚醚酮(sulfonated polyetheretherketone, SPEEK)具有价格低廉、机械强度好等特点已成为Nafion 膜的一种潜在替代品[9]。一般地，SPEEK 的质子传导率可以通过提高磺化度来改善，但在磺化度提高的同时又可能导致膜的机械
高校化学工程学报 2021年4期2021-09-01
- 新能源汽车燃料电池用质子交换膜的制备及性能
了其结构与质子传导率、甲醇透过率的关系，并对质子传导的机理进行了探讨。1 实验部分1.1 主要原料降冰片烯（NB），分析纯，使用前用金属钠干燥12 h以上，于氮气氛围下蒸馏提纯备用；5-降冰片烯-2-亚乙基乙酸酯（NBEA），分析纯，使用前用氢化钙干燥24 h以上，于氮气氛围下蒸馏提纯备用；甲苯，水含量低于0.005%（w），使用前未纯化；无水四氢呋喃，水含量低于0.005%（w），使用前未纯化；三五氟苯基硼，纯度大于95%（w），使用前未纯化：百灵威科技
合成树脂及塑料 2021年4期2021-08-06
- 基于聚苯并咪唑/超支化聚合物的交联共混体系的高温质子交换膜
无法获得高质子传导率［5］.为了提升高温膜的质子传导率，人们尝试了各种方法，如通过化学修饰的方法，在PBI 主链上引入—SO3H 和咪唑基［6，7］；通过物理掺杂的方法，在PBI基体中引入无机粒子和有机增强成分［8，9］；在PBI膜中引入“多孔”，以增强磷酸掺杂水平（ADL）等.研究发现，这些方法在提升质子传导能力的同时，都会出现膜的力学强度和尺寸稳定性下降等问题.理想的HT-PEM 应该具有质子传导率高、力学强度高及尺寸稳定性好等优点.目前几乎所有的PA
高等学校化学学报 2021年6期2021-06-29
- 含可交联基团的磺化聚醚醚酮/改性石墨烯复合膜的制备及性能研究
具有较高的质子传导率和化学稳定性，但由于其价格昂贵、阻醇性能较差，在一定范围内限制了其实际应用[6-7].多年来，人们致力于开发新一代低成本、高质子传导率、阻醇性能优良的非全氟磺酸膜用来满足实际生产需求.在迄今报道的膜材料中，磺化聚芳香族聚合物如磺化聚醚醚酮(SPEEK)具备优异的耐高温和机械性能，而且制备成本较低，阻醇性能优于Nafion©膜，是目前质子交换膜材料研究开发的热点之一[8-10].对于这类膜可以通过提高磺化度来保证其具备较高的质子传导率[1
东北师大学报（自然科学版） 2021年1期2021-03-27
- 基于数据物理驱动的油藏调剖动态预测新方法
史拟合反演井间传导率和连通体积等参数，定量表征井间连通关系。此后，一些学者在INSIM基础上开展了相关研究，建立了INSIM-FT[14]、INSIM-FT-3D[15]、INSIM-FPT[16]及聚合物驱窜聚动态预测[17]等模型。在INSIM模型基础上，笔者考虑多层油藏特点和调剖堵水作用机理，沿连通单元进行流动处理，建立了一种多层油藏调剖动态预测新方法，相比传统数模计算,该方法可提速上百倍，在满足计算精度要求下主要利用实际生产数据同步实现窜流通道识别
长江大学学报(自科版) 2021年1期2021-03-25
- 砂体井间连通动态特征的精细刻画及分类表征方法
系列由砂体井间传导率和连通体积组成的连通单元体，并以连通单元作为对象建立物质平衡方程，然后通过压力求解获得各井点地层压力，采用饱和度追踪方法实现井点处油水动态指标的计算，最终通过历史动态拟合来反求连通参数逐步得到砂砾岩油藏井间连通性模型.相对于传统以网格为单位求解的数模方法，该方法计算简单，方程数与井数相关，饱和度半解析求解，计算速度相比传统数模提高成百上千倍.上述方法适用于油藏均质性较好的储层，但是对于非均质性较强储层，例如砂砾岩油藏，由于砂体分布不连续
辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2021年1期2021-03-24
- 磺化聚醚砜纳米纤维复合质子交换膜的制备及其性能
具有良好的质子传导率及甲醇渗透率。磺化度是影响SPES聚合物性能的重要指标，从质子传递机制及甲醇渗透机制出发：磺化度提高，较多磺酸根离子的引入可提供额外的质子传递位点，构筑丰富的水介质传递通道，有利于质子传递；然而水介质通道的增多同时加快了甲醇沿此通道的扩散渗透，导致甲醇阻隔性能下降，质子传导与甲醇阻隔之间存在严重的此消彼长效应[11-12]。鉴于此，寻求SPES磺化度与复合膜性能的最优匹配，改善质子传导与甲醇阻隔之间的此消彼长效应，成为构筑高性能SPES
纺织学报 2020年11期2021-01-04
- 基于四重氢键的自修复电解质材料
的影响，其离子传导率为2.1×10-5S/cm，电化学窗口高达4.8 V，且电池器件循环稳定性良好；Guo等[25]将Upy接枝到聚合物离子液体中，获得了具备自修复功能、高离子传导率、柔性、阻燃性的离子凝胶电解质材料，其离子传导率为10-3S/cm，组装的Li/LiFePO4电池放电比容量为147.5 mA·h/g，并在0.2 C的电流密度下循环120圈仍然能保持99.7%的库伦效率。上述自修复材料的制备过程需要较为复杂的工艺，同时所选基体成本相对较高。聚
功能高分子学报 2020年6期2020-12-09
- 磺化聚芳醚类复合质子交换膜的研究进展
学性能和高质子传导率.然而，它同样有很多缺点，如：(1)工艺复杂、价格昂贵；(2)机械性能及化学稳定性随温度上升而下降；(3)燃料渗透严重；(4)后续处理麻烦，对环境有害等[2].因此，近年来科研工作者开始将目光投向物理、化学性能稳定，质子传导率高、价格低廉的可替代复合质子交换膜.芳醚类聚合物被认为是最具潜力的PEM候选材料.根据结构的不同，芳醚类聚合物可分为聚芳醚砜、聚芳醚酮、聚苯硫醚和聚芳醚腈等.磺化处理后由于引入了磺酸基团，因此磺化芳醚类聚合物不仅具
东北电力大学学报 2020年5期2020-10-27
- 磺化聚磷腈类质子交换膜研究进展*
下具有高的质子传导率；较好的化学稳定性能和机械稳定性；低燃料渗透率；低成本等[2]。近几年来人们研究的质子交换膜的性能主要在以下三个方面：(1)适用于高温低湿度条件下的H2/O2燃料电池；(2)具有高质子传导率和低的甲醇渗透率的甲醇燃料电池；(3)具有较低成本的能够替代全氟磺酸的质子交换膜[3]。杜邦公司生产的Nafion膜是现阶段研究最为广泛的一类质子交换膜，Nafion膜具有较高的质子传导率，较好的化学稳定性能和机械性能，然而，Nafion膜也有一些缺
广州化工 2020年8期2020-05-12
- 羟乙基纤维素/甲基咪唑硫酸氢盐共混质子交换膜的制备与表征
表明，共混膜的传导率随着离子液体比例的增加而增大，70%（wt）时传导率达到2.9×10-3s/cm。质子传导率随使用温度的变化基本服从Arrhenius定律，表明质子主要通过跳跃机理实现传导，传导活化能随着离子液体比例的增加而降低。质子交换膜； 甲基咪唑硫酸氢盐； 羟乙基纤维素； 共混质子交换膜燃料电池具有能量转换效率高，绿色环保，发电无污染，方便于组装与维修等优点。现阶段，质子交换膜由于在质子交换膜燃料电池中的应用而受到广泛关注[1, 2]。商用的全氟
辽宁化工 2020年3期2020-04-01
- 硫酸氢盐液晶原位聚合膜的制备及其无水质子传导研究
℃）的无水质子传导率随温度的变化曲线。结果表明，传导过程主要基于Grotthuss机理，即质子传导过程主要是靠质子在硫酸氢根间的跳跃完成的。光聚作用让链段摆动受到了束缚，使得聚合物膜在160 ℃时的最高传导率（3.79×10-6S/cm）低于相同温度下单体的最高传导率（2.37×10-5S/cm）。硫酸氢盐；离子液晶；原位聚合；无水质子传导质子交换膜燃料电池因其具有高能量效率和对催化剂中毒不敏感的特点[1-2]，被视为极具发展潜力的移动能源之一。目前商业化
辽宁化工 2020年1期2020-03-27
- 甲基咪唑硫酸氢盐离子液晶无水质子传导研究
阻Rb计算得到传导率。[C14MIm][HSO4]在120℃的阻抗图如图4所示，插图为该体系的等效电路。研究该离子液晶在近晶A相下的无水离子传导规律可以发现，在90～140℃的温度区间内，无水离子传导率随温度的变化符合Arrhenius公式，在140℃无水条件下可达10.1 mS·cm-1。利用Arrhenius公式对该温度区间内的离子传导率随温度的变化进行最小二乘法线性拟合，拟合曲线如图5所示(回归系数：0.99)。计算得到在近晶A相下[C14MIm][
山东化工 2020年1期2020-02-18
- 亲水性咪唑鎓偶氮苯基离子液体的合成及光控离子传导应用
4]水溶液离子传导率随光照变化，紫外照射下，离子传导率为5.68 mS/cm；当可见光照射时，迅速下降至3.93 mS/cm，且该过程多次可逆。紫外照射下由于[Azo][BF4]极性增强[8]，π-π* 跃迁减弱，n-π*跃迁增强，使顺式异构体含量增多，电离作用增强，因此，载流子增多使其获得较高离子电导率。因此， [Azo][BF4]水溶液可通过光调控微观结构变化影响宏观离子传导率，为离子液体自组装研究提供基础。3 结论图2 0.1 mol/L [Azo]
云南化工 2019年12期2020-01-09
- 高传导率的咪唑侧链型阴离子交换膜性能研究
与应用受到离子传导率不足的限制[9-11]。为了提高阴离子交换膜的离子传导率，文献[12]采用接枝咪唑侧链和全氟侧链的方式形成明显相分离,从而提高离子传导率，其中，PPO-43-Im0.98F0.1在80 ℃达到0.075 S/cm。文献[13]以3，5-二甲基苯酚为功能侧链，制备了含侧链苄基季铵基团的部分氟化阴离子交换膜，其中QFPAE-95膜具有最高的氢氧根离子电导率在80 ℃时达到1.086 S/cm。本研究采用接枝咪唑侧链方法，咪唑为带正电的五元杂
长春工业大学学报 2019年6期2020-01-03
- 基于磷钨酸功能化纳米纤维的超高质子/钒选择性的聚苯并咪唑膜在全钒液流电池中的应用
以其较高的质子传导率和良好的化学耐受性而广泛应用在VRB系统里。但其过高的钒离子渗透率会加速单电池的自放电，同时阻碍单电池库仑效率的提升7,8。此外，Nafion高昂的成本也成为了限制了其大规模工业使用的重要因素。因此，制备高质子/钒选择性同时低成本的PEM将对VRB的应用扩展产生重要的推动效应。聚苯并咪唑(PBI)具有优良的热力学和机械稳定性，经常用作PEMs的骨架材料9。更重要的是，PBI分子链由单一的咪唑环及苯环构成了稠密的结构，故其本征的钒离子阻滞
物理化学学报 2019年12期2019-12-21
- L油田薄互储层动用规律研究与应用
原理，通过地层传导率因子与地层压力降关系，以相似表征薄互储层动用指数递减规律[1-4]。3.1 数学模型的建立Ⅱ、Ⅲ类储层因堵塞导致压力降很快传到边界，且无外来能量补充，只能继续消耗油层内部岩石和液体的弹性能，其渗流特征近似于有界地层定产条件下的拟稳定期。用近似方法确定在定产条件下拟稳定期的压力分布公式为：若污染发生在近井地带，则：由式（2）可知，地层压力降与测压点距离呈对数关系。式中：pe为原始地层压力，MPa；pr为距井中心距离为r处的地层压力，MPa
石油地质与工程 2019年5期2019-10-18
- 基于后磺化的萘磺酸型磺化聚砜质子交换膜的性能
具备优越的质子传导率、热力学稳定性和耐酸碱腐蚀性能[4]。但是，昂贵的使用成本、阻醇性能差(用于直接甲醇燃料电池中)和高温失水严重(>80 ℃)等缺点严重阻碍了其进一步使用[5]。很多方法包括物理共混[4]、无机掺杂[5]、化学交联[6]以及酸碱复合[7]等方法来克服这些缺点，但是无法从根本上解决问题，亟待需要一种低成本高性能的膜材来代替它。在众多的Nafion膜的取代物中，磺化芳香族聚合物(磺化聚砜、磺化聚醚砜、磺化聚醚酮、磺化聚酰胺等)由于具有良好的热
中国塑料 2019年6期2019-06-26
- 磷酸插层氧化石墨烯强化膜质子传导特性研究
)0 引言质子传导率是质子交换膜(PEM)的一个核心指标，直接决定着电池的开路电压和输出电流[1].质子透过PEM的传递机理有运载机理和跳跃机理两种.对于这两种机理，均要求膜内具有连续的质子传递通道，以取得高的质子传导性能.目前，商业化的Nafion[2]膜在持水时因具有微相分离形成的连续离子簇通道，传导率可达到0.1 S·cm-1.Shen等[3]报道了在无水条件下，由质子导体形成连续纳米通道的聚合物膜质子传导率比未形成纳米连续通道聚合物膜的高2～3个数
郑州大学学报（工学版） 2019年3期2019-05-21
- 水电机组振动传导的参数敏感度分析
数的变化对振动传导率的影响，确立各路径敏感参数，进而对结构振动分配、振动控制提供理论基础和数据支撑。1 区间变量(1)区间变量可表示为x=xc+δx，其中δx为对称区间变量。对称区间变量的运算法则如下：(2)2 水电机组振动传导路径的区间变量分析现场和模型试验表明，水轮机振动向厂房结构传递的路径一般有下述三种途径：①转轮～轴系～轴承～固定部件(机架、顶盖)～厂房；②充水水压～蜗壳～厂房；③转轮～转轮负压区～顶盖～厂房。三种途径中，路径①方向为轴向振动，通过
水力发电 2018年9期2018-12-20
- 模型地质信息提取及在不同网格系统间的转换
拟中网格单元的传导率决定了网格之间流体是否流动。在数值模拟软件中传导率的定义是指网格与网格之间界面的流动性。可以用网格界面传导率乘数来等效描述复杂的小尺度地质现象所引起的砂体内部连通性变化，从而在地质模型粗化到油藏模型过程中保留更多精细的地质认识。根据渗流特征，把复杂或小尺度地质信息进行简化和等效，这种等效简化不是在地质模型里而是在油藏数值模拟模型中进行的，通过采用符合数值模拟数据规范的描述方法将复杂或小尺度地质信息反映在数值模拟的数据卡片中。这需要以下两
西安石油大学学报（自然科学版） 2018年4期2018-07-23
- 部分连通交叉断层的特征参数及对典型曲线影响研究
出的断层“特殊传导率”的概念，在点源函数的基础上通过镜像反映法建立了存在两条以不同角度(120 °/90 °/60 °等)交叉的部分连通断层试井模型，利用计算机编程绘制了典型曲线，并在此基础上分析部分连通交叉断层的特征参数及其对典型曲线的影响.1 渗流物理模型针对无限大地层中存在两条以不同角度(120 °/90 °/60 °等)交叉的部分连通断层的情形，如图1所示，建立数学模型，假设条件如下：(1)部分连通断层两边为均质油藏，岩石特性及渗透率相同；(2)油
陕西科技大学学报 2018年4期2018-07-12
- 含羧基取代的三氟苯乙烯聚合物的制备及性能
后，对膜的质子传导率和氧化稳定性进行了研究。1 试验部分1.1 试剂与仪器N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、过硫酸钾(K2S2O8，使用前重结晶)、十二烷基硫酸钠(SDS)、亚硫酸氢钠(NaHSO3)，均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司; 4-羧基苯硼酸、四氟硼酸三叔丁基磷(质量分数为98%)、磷酸钾(质量分数为98%)，安耐吉化学试剂有限公司; 苯硼酸(质量分数为98%)、双(二亚苄基丙酮)钯(质量分数为98%)，阿达玛斯试剂公司; 1-溴-1，2，2
东华大学学报（自然科学版） 2018年2期2018-05-31
- 侧链型磺化聚砜质子交换膜的制备与性能
(SW)和质子传导率，室温时的质子传导率高达到0.049S/cm，SW仅为7.1%，溶胀率甚至低于市售的Nafion115和Nafion117膜。后磺化，侧链型，吸水溶胀率，质子传导率随着人们环保意识的增强，质子交换膜燃料电池(PEMFCs)作为一种绿色能源引起了人们的广泛关注。质子交换膜(PEM)是PEMFCs的重要组成部分，它直接决定燃料电池的性能和使用寿命。在电池工作过程中，它不仅能将阳极产生的质子传递到阴极，还能防止燃料气和氧气的混合，避免了燃料的
合成材料老化与应用 2017年6期2018-01-03
- 聚合物电解质膜水电解器用质子交换膜的研究进展
相对较高的质子传导率和优异的电学性能[11-12]。但是全氟磺酸膜的单体合成困难且成本较高，其市场价格高达800～900美元/m2，高昂的成本严重影响了PEM水电解器的商业化应用发展进程。因此，广大的科研人员为此进行了广泛而深入的研究，具体的研究方向主要围绕以下3方面：全氟磺酸质子交换膜的改性、有机/无机纳米复合质子交换膜和无氟质子交换膜。图1 全氟磺酸树脂的化学结构1 改性全氟磺酸质子交换膜考虑到全氟磺酸膜的成本因素，所以研究人员对全氟磺酸膜的改性研究主
化工进展 2017年10期2017-10-20
- 西安交通大学碱性燃料电池研究获突破
离子交换膜离子传导率低、热稳定性和化学稳定性差、阳极溶液需要加入额外电解质维持电极反应等问题，限制了碱性燃料电池的发展。针对上述问题，西安交通大学能源与动力学院的研究人员研发出了无需加入额外电解质的钠离子直接甲酸盐燃料电池。该燃料电池体系以离子传导率、热稳定性和化学稳定性良好的钠基阳离子膜为膜电极的隔膜，同时，甲酸钠的水解为电极反应和离子传输提供了充足的OH-和Na+。另外，不同于传统的氯碱工业，该燃料电池体系在不污染环境的前提下，可以实现同步发电和产碱。
军民两用技术与产品 2017年13期2017-09-07
- 微相分离程度对磺化聚砜质子交换膜质子质子传导率的影响*
交换膜质子质子传导率的影响*乔宗文1，刘耀鹏1，陈涛2（1.陕西国防工业职业技术学院化学工程学院，陕西西安710000；2.中北大学化学工程学院，山西太原030000）在制备氯甲基化聚砜（CMPS）和氯乙酰基化聚砜（CAPS）的基础上，接着与羟乙基磺酸钠（HES）通过亲核取代反应成功制得了两种脂肪磺酸型侧链磺化聚砜3PS-ES和4PS-ES，并制备相应的质子交换膜（PEM），研究了质子交换膜的质子传导率，初步探索了“微相分离程度”对PEM质子传导率的影响。
化学工程师 2017年8期2017-08-28
- 谱聚类在社团发现中的应用
的值[5]. 传导率[6](conductance)是Jaewon Yang提出的评价社团质量函数，该函数在230个已知社团结构的大规模网络中经过验证，鲁棒性和敏感性最好.本文依据传导率函数定义和谱聚类基本原理，提出分析图的矩阵谱分布估计社团数量的方法，在确定社团数量前提下，利用K-means算法聚类划分社团. 并给出了在真实网络和合成网络上测试结果.1 网络图与社团划分1.1 网络图的表示网络用图来表示，图G=(V，E)是一个节点数为n、边数为m的简单图
北京理工大学学报 2016年7期2016-11-25
- 车用燃料电池质子交换膜的制备及性能
的吸水率和质子传导率都较高。80℃下高支化度的聚芳醚砜薄膜的质子传导率可达0.33 S/cm。对其微观形貌进行观测发现，支化聚芳醚砜中的支化结构可对周围的亲水磺酸基团起支撑作用，促使其发生团聚而形成连续的质子通道。燃料电池；质子交换膜；聚芳醚砜；支化结构随着节能和环保成为当今时代发展的两大主题，开发绿色新能源成为国内外研究学者关注的重点。直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种，它以甲醇为燃料，利用氧化还原反应将化学能转化为电能，反应产物为水和二氧化碳等
工程塑料应用 2016年7期2016-08-09
- 静电层层自组装改性SPPESK/PWA质子交换膜
、溶胀度、质子传导率等性能进行了表征，并测试了膜中PWA的稳定性。经测定，SPPESK/PWA/(CS/PWA)2的质子传导率达到 154mS/cm（80℃），高于相应的 SPPESK膜（118mS/cm）及SPPESK/PWA膜（147mS/cm）；SPPESK/PWA/(CS/PWA)4在80℃水中浸泡30天后，膜的质量损失率由18.45%降为11.81%，电导率损失率由32.20%降为16.77%。结果表明，该方法不仅提高了复合膜的质子传导率，并且有
化工进展 2015年12期2015-12-28
- 底水油藏水平井控流完井数值模拟耦合模型
模型，引入“拟传导率”概念，使得耦合模型中包含的油藏渗流、井筒管流和筛管控流3种数学模型可写成统一线性数学表达形式，从而方便建立大型线性方程组求解。结果表明：拟传导率反映相邻网格之间井筒管流或筛管控流流动过程中某相流体流量和压降的比率，流体流动阻力越大，则拟传导率越小，反之亦然；相比常规裸眼井下滤砂管完井，用耦合模型设计控流参数的控流完井方法使得实例井流入流率剖面、油藏渗流压降剖面、水脊前缘上升剖面和见水时间剖面更加均衡，见水时间大幅延长。底水油藏；水平井
中国石油大学学报（自然科学版） 2015年6期2015-11-22
- 可控型季铵化降冰片烯衍生物阴离子交换膜的制备
具有较高的离子传导率；（3）具备良好的机械性能和热稳定性［1－2］。与全钒液流电池或聚合物电解质燃料电池常用的全氟磺酸膜相比，AEMs的研究起步较晚，离子传导率偏低，稳定性也较差，限制了其在商业中的广泛应用。近几年，降冰片烯及其衍生物以具有简易可控的聚合方法、来源广泛的催化剂、易修饰的聚合物主链和良好的热稳定性等优点而成为离子交换膜材料领域研究的热点［3］。环状烯烃在催化剂作用下，双键打开与其他分子首尾相接生成大分子聚合物的活性开环易位聚合［4－5］（RO
化工学报 2015年2期2015-06-15
- 离子液体基质子交换膜的研究进展
)缺水时，质子传导率显著下降，这很大程度上制约了燃料电池的应用规模和范围。如果将电池的稳定工作温度提高到100℃以上，则由于燃料在高温时具有更高的活性而可以减少贵金属铂催化剂的用量或用其他廉价催化剂代替铂催化剂，可降低燃料电池的成本，促进燃料电池的实用化发展[1]。因此，开发新型的高温时质子传导不依赖或几乎不依赖于增湿的电解质及聚合物膜材料是目前燃料电池研究与开发中亟待解决的关键问题之一。质子型离子液体因为能在较大温度范围内保持较高的质子传导性能，特别是具
电源技术 2014年2期2014-07-05
- 基于灰色理论的水泥路面拉杆传荷能力有限元分析
比较，定义应力传导率以拉杆底部混凝土松动尖端应力比值百分率为表征：f=，σ-未受荷板混凝土松σ1动尖端应力（MPa），σ2-受荷板混凝土松动尖端应力（MPa）；定义变形传导率以纵缝左右两块板边缘竖向位移的比值百分率为表征：f=，U-未受荷U1板竖向位移（mm），U2-受荷板竖向位移（mm）。为此分别提取得到拉杆底部混凝土表面应力典型分布及纵缝处水泥板顶部竖向位移典型分布见图5、图6。图5 拉杆底部混凝土应力分布图图6 接缝顶部水泥板竖向位移图2.2 计算结
城市道桥与防洪 2013年1期2013-09-28
- 聚醚胺交联全氟磺酸质子膜的制备及其在钒电池中的应用
用量对膜的质子传导率和48h钒渗透系数有较大的影响， 选择合适分子量的聚醚胺按照一定比例对全氟磺酸质子膜进行交联可获得质子传导率较高和钒渗透系数较低且外观平整、 表面缺陷较少， 适合钒电池储能系统 （VRB）运行的隔膜。全钒液流电池； 质子交换膜； 聚醚胺； 质子传导率； 48h钒渗透系数1 概述钒电池是全钒液流电池 （VRB）的简称， 它是一种新型的化学储能系统， 由Skyllas-Kazacos等于1985年提出［1］。 VRB主要由电池模块、 电解质
东方汽轮机 2013年2期2013-06-05
- EVOH质子交换膜的制备及表征
算出样品的质子传导率σ.(2)σ：样品的质子传导率,单位为西门子每厘米(S/cm);a：两电极间距离,单位为厘米(cm);R：样品的测量阻抗,单位为欧(Ω);B：与电极垂直方向的膜的有效长度,单位为厘米(cm);d：样品的厚度,单位为厘米(cm).质子交换膜的阻抗值测试仪器(如图1)为德国生产的型号为ZAHNER IM6的电化学工作站,利用交流阻抗法,在阻抗频率范围为1～8×106Hz,扰动电压为10 mV条件下测得质子膜的阻抗值,然后根据上式(2)计算得
湖北大学学报(自然科学版) 2012年4期2012-11-22
- 磺化聚醚砜/薄水铝石复合质子交换膜的性能
0°C下的质子传导率仍可保持在0.014 S·cm-1左右;随着AlOOH含量的增加,复合膜的阻醇性能大大提高,这表明该复合膜在直接甲醇燃料电池中具有良好的应用前景.磺化聚醚砜;AlOOH;复合膜;直接甲醇燃料电池1 引言直接甲醇燃料电池(DMFC)结构简单、体积小、比能量高、能量转化率高,燃料甲醇来源丰富、储存和携带方便、价格低廉,是民用和军用便携电源及电动交通工具的理想动力源.1,2膜电极是DMFC的核心,质子交换膜是膜电极的关键组成部分,3,4理想的
物理化学学报 2011年8期2011-11-30
- SPES/PWA/SiO2复合质子交换膜的性能
膜,其室温质子传导率达到了0.034 S·cm-1,与Nafion 112膜的相当,但其甲醇渗透率明显降低,仅为商用Nafion 112膜的七分之一左右,这表明该复合膜在直接甲醇燃料电池中具有良好的应用前景.直接甲醇燃料电池; 磺化聚醚砜; 二氧化硅; 磷钨酸; 复合膜Abstract：Novel sulfonated poly(ether sulfone)(SPES)/phosphotungstic acid(PWA)/silica organic-in
物理化学学报 2010年11期2010-10-14
- Pinedale背斜地区多层致密气藏增产措施效果
评价十分复杂。传导率 毛孔压力梯度 有效裂缝1 简介Wyoming南部 Pinedale背斜的开发在过去几年进展很快。大规模水力压裂 (MHF)措施是这个地区致密气砂岩储层增产达到经济价值水平的唯一手段。一般来说每口井需要14～22次MHF处理以从潜力层中获得有效的生产。通常每口井需要200×104lbm(1 lbm=0.454 kg)以上的支撑剂来实现压力支撑,这对于经营者来说是一项很高的投资。因此评估增产与使用的压力支撑物剂的关系对油田收益有很大的影响
石油石化节能 2010年10期2010-10-13
- 流延法制备的SPEEK/SiO2/SiWA复合膜
(1)计算质子传导率 σ,结果见图1。式(1)中:L为膜的厚度,S为膜的实际接触面积。图1 SPEEK/SiO2/SiWA复合膜的质子传导率Fig.1 Proton conductivity of SPEEK/SiO2/SiWA composite membranes从图1可知,质子传导率随温度的升高而增大;与未添加SiWA的膜 A相比,膜B、C、D的质子传导率提高,且随SiWA含量的增加而变大,原因是SiWA的质子传导率高[4]。当SiWA的含量为20%
电池 2010年6期2010-02-28