燃料电池用含氟质子交换膜研制通过专家组验收

中国科学院上海有机化学研究所和大连化学物理研究所共同承担的中国科学院知识创新工程研究项目－－燃料电池用含氟质子交换膜的研制，日前通过了中国科学院专家组的验收。

验收专家组认为，燃料电池用含氟质子交换膜是制作燃料电池的关键材料之一，其研究开发意义重大。该项目经过四年的研究，比较好地完成了项目总体目标要求，建立了生产含氟质子交换膜的２０升聚合及磺化反应装置的中试设备，成功开展了公斤级含氟质子交换膜聚合物的中试合成工艺研究，完成了一系列关键的三氟苯乙烯类单体的合成，单体的收率大于８０％，纯度大于９９％；聚合物磺化工艺反应条件温和、磺化度可控、磺化树脂均匀性好，聚合和磺化反应收率在８５％～９０％，树脂的重均分子量为８０万左右，数均分子量为２１万左右，热分解温度大于３２３℃。建立了质子交换膜的单电池性能测试系统，解决了单一膜的三合一电极制作工艺；在质子交换膜的成膜工艺研究方面，使用不锈钢湿膜制备器，基本上解决了膜厚度均匀性的问题，其膜厚度在３０～１００微米间可调，厚度均匀性在１０％以内，膜宽度达到了４０cm。完成了质子交换膜燃料电池１８０小时不间断运行试验，结果表明其具有较好的电化学性能和运行稳定性，离子交换容量、抗拉强度、质子电导、水溶胀性等各项性能均达到了项目指标要求，气体渗透系数良好。

该项目已开展相应复合膜的研制工作，并初步进行了新型含氟质子交换膜的燃料电池性能和运行寿命试验研究。用含氟质子交换膜制成的单电池运行寿命试验超过１０００小时，性能基本保持不变。目前，该研究项目已建立了三个研究平台，即项目运行平台、新型含氟质子交换膜的中试合成平台和膜的单电池性能测试平台，将为我国燃料电池的规模化生产产生重要作用。