基于水凝胶固态电解质的燃料/电解液储供一体化微型燃料电池

摘要：

燃料电池是一种能量转化效率高、对环境友好的清洁能源装置,但现有燃料电池需要质子交换膜及燃料储存供应系统,限制了其便携化、微型化的发展.水凝胶作为一种三维交联聚合物网络固态电解质,内部多孔交联结构可实现吸水保水能力,在大比表面上可实现快速的物质传输.为简化燃料电池结构,提高系统便携化、微型化,本文使用循环冻融法制备聚乙烯醇水凝胶,利用水凝胶的保水性和离子导电性,将水凝胶作为燃料电池固态电解质,实现了燃料/电解液储供一体化.本文探究了制备条件对水凝胶电解质溶胀性能及导电性能的影响,结果表明,质量分数为5％的聚乙烯醇水凝胶可达到45％的溶胀率及173.61 mS/cm的离子电导率,所组装的燃料电池系统功率密度和电流密度分别达到2.5 mW/cm2和15.2mA/cm2,使得水凝胶有望提高微型燃料电池便携化.

关键词：聚乙烯醇水凝胶、微型燃料电池、固态电解质、溶胀性、离子电导率

所属期刊栏目：67

分类号：TM911.4;TQ317;O646

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3487-3496