بررسی روش‌های اصلاح و ارتقاء کارایی غشاهای تبادل پروتون پیل سوختی نوع PEM

در پیل های سوختی نوع PEM از الکترولیت های پلیمری جامد که توانایی انتقال پروتون را دارا می‌باشند، استفاده می شود. نفیان بعنوان غشاء الکترولیت پلیمری هادی پروتون متداول، گران قیمت بوده و از لحاظ مکانیکی در دماهای بالای C100 ناپایدار می‌باشد. بنابراین، توسعه غشاهایی که از لحاظ مکانیکی و شیمیایی در دماهای بالا پایدار باشند، از زمینه های بسیار مهم تحقیقاتی برای تهیه پیل های سوختی اقتصادی می باشد. تلا ش هایی برای توسعه اینگونه غشاهای دما بالا شامل اصلاح پلیمرها توسط تلفیق ذرات نانومتری معدنی جاذب رطوبت یا توسعه سیستم های پلیمری جدید انجام شده است. مهمترین اهداف اصلاح غشاهای تبادل پروتون در پیل های سوختی PEM عبارتند از: تهیه غشاهای تبادل پروتون دارای هزینه پایین نسبت به غشاهای فلوئورینه، میزان جذب آب مطلوب و حفظ آن در دماهای بالا، هدایت پروتونی مطلوب در دماهای بالا، میزان عبور گازهای واکنش گر و متانول پایین از غشاء، پایداری حرارتی بهبود یافته، استحکام مکانیکی و شیمیایی بالا و همچنین خاصیت خود مرطوب شوندگی غشاها در دماهای بالا. از مهمترین روش های اصلاح غشاهای تبادل پروتون در پیل سوختی و تهیه غشاهای ک امپوزیتی می توان به رو ش های سل - ژل و ریخته گری اشاره کرد. روش سل - ژل امکان وارد شدن راحت تر فاز معدنی خالص را به درون ماتریس پلیمری فراهم می کند. در روش ریخته گری نیز محلول غشاء پلیمری با استفاده از یک حلال مناسب بدست آمده و سوسپانسیون ذرات بصورت اولتراسونیک با هم مخلوط شده و بعد مخلوط حاضر روی صفحه شیشه ای Cast داده میشود.

کلیدواژه ها:

غشاء پلیمری تبادل پروتون ، نفیان ، اصلاح غشاها ، روش سل - ژل ، روش Casting ، پیل سوختی نوع PEM