PVP基高温膜放大制备膜电极及燃料电池堆性能

本研究以成本低和制备工艺简单的聚醚砜-聚乙烯吡咯烷酮 （PES-PVP） 膜的商业化应用为目标，小规模制备了幅宽为40 cm的PES-PVP复合膜，证实了流延法放大制备PES-PVP复合膜的可行性。PES-PVP膜中每个PVP重复单元的吸附量达 4.9个磷酸 （PA） 分子，且在 180℃的质子电导率达 85 mS·cm-1。此外，尺寸为 165 cm2的 PA/PES-PVP 高温膜电极在 150℃的输出功率达 0.19 W·cm-2@0.6 V，与同尺寸的商业化 PA/PBI高温膜电极的输出功率相当，并在近 3000 h的寿命测试中展示出良好的稳定性。最后，将 PA/PES-PVP 高温膜电极 （单片有效面积 200 cm2） 组装高温膜燃料电池短堆，其中基于 3片膜电极的短堆展现出良好的电堆启停稳定性；基于 20片膜电极电堆的峰值功率达 1.15 kW。