质子交换膜作为其中的关键部件,目前商业化膜材料以全氟磺酸树脂为主,由于合成难度高,一度成为卡脖子技术并主要依赖进口。随着燃料电池的发展与相关要求的提高,全氟磺酸树脂膜材料的缺点已逐步暴露,如热稳定性差、气体渗透率高、耐氧化稳定性差等问题严重限制着质子交换膜燃料电池的发展。加拿大Ionomr Innovations Inc.近两年已成功将磺化苯代聚苯基质子交换膜材料商业化,成为世界上第一家相关产品的公司,标志着质子交换膜材料的发展进入了一个新的阶段。本成果聚焦第二代聚苯基质子交换膜材料,利用Diels-Alder、Ullmann等反应机制实现苯苯偶联聚合、环化聚合反应,从而制备高性能聚苯基质子交换膜材料。
本项目聚焦第二代质子交换膜材料,实现低气体渗透率、高耐温性能、高抗氧化性材料,并将燃料电池使用温度提升至150℃,优化电池水热管理、降低催化剂的抗CO毒化能力。
龙志,博士、合肥低碳研究院先进材料中心执行主任,2020年于日本顶级燃料电池研究机构,山梨大学燃料电池纳米材料中心、清洁能源研究中心获博士学位,同年加入早稻田大学-TAKAHATA PRECISION Co., LTD.联合实验室进行博士后研究。2022年1月加入深圳先进技术研究院多尺度晶体材料研究中心,同年备案中国科学院“百人计划”。主要从事氢能电化学器件中离聚物材料设计合成,研究成果在iScience,***, *** 等杂志上发表第一作者论文14篇,申请相关专利10余项。现有团队包含副教授1人,工程师2人,研究生5人。
评价单位:“科创中国”低碳能源技术产业科技服务团 (中国可再生能源学会)
评价时间:2023-11-23
综合评价
本项目研制的材料为质子交换膜材料,主要用于质子交换膜燃料电池与水电解。
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