兩性離子交換膜是一種既帶有堿性基團(tuán)又帶有酸性基團(tuán)的特殊的荷電膜，由于其表面凈電荷的可根據(jù)外部溶液變化而變化,，既可以作為陽(yáng)離子交換膜又可以作為陰離子交換膜,，因此具有可調(diào)性。其在醫(yī)療設(shè)備,、藥物釋放系統(tǒng),、離子型藥物和蛋白質(zhì)分離方面有著普遍的應(yīng)用前景，所以兩性膜將成為新一代的荷電膜而得到普遍研究和運(yùn)用,。離子交換膜是全釩氧化還原液流電池的關(guān)鍵材料之一,，它的性能直接影響電池的充放電性能。普遍使用的離子交換膜是一種陽(yáng)離子交換膜,，其化學(xué)性能和機(jī)械性能都非常優(yōu)異,，燃料與氧化劑的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。廣東碳?xì)浠衔颋umatech膜怎么樣

質(zhì)子交換膜中的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)包括點(diǎn)狀流場(chǎng),、網(wǎng)狀流場(chǎng),、平行流場(chǎng)、蛇形流場(chǎng),、多孔流場(chǎng)和交指形流場(chǎng)結(jié)構(gòu),。平行流場(chǎng)和蛇形流場(chǎng)都具有良好的供氣和排水能力，是目前常用的流場(chǎng)結(jié)構(gòu),。交指形流場(chǎng)反應(yīng)氣體從入孔進(jìn)入末端封死的流場(chǎng)通道,，迫使氣體在壓力差的作用下經(jīng)強(qiáng)制對(duì)流通過(guò)電極內(nèi)部到達(dá)流道出口段，使反應(yīng)氣體到達(dá)催化層表面的距離縮短,，傳質(zhì)加快,，反應(yīng)速率提高。此外,，氣體流動(dòng)的剪切應(yīng)力易將陰極中聚集的由于電遷移和電化學(xué)反應(yīng)生成液態(tài)水帶出電極,，減少了陰極水淹現(xiàn)象,，從而大幅度提高質(zhì)子交換膜燃料電池性能。但是這種流場(chǎng)在確保反應(yīng)氣體均勻分配方面還存在著問(wèn)題,，且這種流場(chǎng)需要較大的壓力降,，增加了額外的功率損耗。點(diǎn)狀流場(chǎng),、網(wǎng)狀流場(chǎng)和多孔流場(chǎng)因反應(yīng)氣體傳輸和排水能力較差而應(yīng)用不多,。河北Fumatech膜替代杜邦液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池高10倍以上。

質(zhì)子交換膜(PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFuelCell）的重點(diǎn)部件,，PEM與一般化學(xué)電源中使用的隔膜有區(qū)別,。質(zhì)子交換膜燃料電池已成為汽油內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力較具競(jìng)爭(zhēng)力的潔凈取代動(dòng)力源。用作PEM的材料應(yīng)該滿足以下條件：良好的質(zhì)子電導(dǎo)率,、水分子在膜中的電滲透作用小,、氣體在膜中的滲透性盡可能小、電化學(xué)穩(wěn)定性好,、干濕轉(zhuǎn)換性能好,、具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、可加工性好,、價(jià)格適當(dāng)?，F(xiàn)階段分為:全氟磺酸型質(zhì)子交換膜；nafion重鑄膜,；非氟聚合物質(zhì)子交換膜,；新型復(fù)合質(zhì)子交換膜等等。

抗拉強(qiáng)度是指離子膜受到平等方向的拉力時(shí),，所能賓較高拉力,，以單位面積上所受接力表示（MPa）。膜的機(jī)械強(qiáng)度主要決定地的化學(xué)結(jié)構(gòu),、增強(qiáng)材料等,。增強(qiáng)的交聯(lián)度可提高膜的機(jī)械強(qiáng)度，而增設(shè)交換容量和含水量會(huì)使強(qiáng)度下降,。一般使用膜的尖大于0,。3MPa。膨脹性能（尺寸穩(wěn)定性）膜有膨脹和收縮應(yīng)盡量小而且均勻,。否則既會(huì)帶來(lái)組裝的,，而且還將造成壓頭損失增大、漏水,、漏電和電流率下降等不良現(xiàn)象,。化學(xué)性能指膜的耐酸堿、耐溶劑,、耐氧化,、耐輻照、耐溫,、耐有機(jī)污染等性能,。隨著燃料電池技術(shù)不斷成熟及西氣東輸工程提供了充足天然氣源,燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用存在著廣闊的發(fā)展前景。

基膜兩側(cè)分別引入陰,、陽(yáng)離子交換基團(tuán)法的基本過(guò)程是在聚合物基膜兩側(cè)分別用化學(xué)反應(yīng)方法引入陰,、陽(yáng)離子交換基團(tuán)而制得雙極膜。比如,，將聚乙烯膜浸吸苯乙烯,、二乙烯苯及過(guò)氧化苯甲酰的混合溶液制得基膜，通過(guò)覆蓋保護(hù)的方法,，一側(cè)氯磺化,、水解得陽(yáng)膜層，另一側(cè)氯甲基化,、胺化得陰膜層,。該法很關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)是要控制好陰、陽(yáng)膜層的厚度并且使兩者的界面平行于膜表面且兩者不相互滲透,。所以基膜必須均質(zhì)平整，同時(shí)對(duì)磺化時(shí)間和氯甲基化時(shí)間加以控制,。這種方法制得的雙極膜,，即使工作相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，也不會(huì)在兩膜層出現(xiàn)氣泡或液泡,，兩膜層不會(huì)分離,，離子交換基團(tuán)基本不會(huì)損失。一膜層在另一膜層上電沉積成型法的基本過(guò)程是將離子交換膜組裝在電解槽中,，電解液里懸浮電性相反的離子交換樹(shù)脂粉末,，通直流電使樹(shù)脂粒子沉積在膜的表面形成雙極膜。有研究者發(fā)現(xiàn),，沉積在膜表面的樹(shù)脂粒吸著牢靠,，即使倒換電極方向或者通入濃鹽水，樹(shù)脂粒子也不會(huì)輕易脫落,。氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑,，氧氣作氧化劑，通過(guò)燃料的燃燒反應(yīng),，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵亍?a href="http://18740.cn/zdcbsx/zl6ck3y7wn/13859698.html" target="_blank">河北Fumatech膜替代杜邦

離子交換膜在液流儲(chǔ)能電池,、堿性陰離子交換膜燃料電池等方面的應(yīng)用也得到關(guān)注和研究。廣東碳?xì)浠衔颋umatech膜怎么樣

質(zhì)子交換膜的流場(chǎng)板一般是指按一定間隔開(kāi)槽的石墨板，開(kāi)的槽子就是流道,，在槽子之間形成流道間隔,。流場(chǎng)的作用是引導(dǎo)反應(yīng)氣體的流動(dòng)方向，確保反應(yīng)氣體均勻分配到電極各處,，并經(jīng)擴(kuò)散層到達(dá)催化層進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),。在常見(jiàn)的質(zhì)子交換膜燃料電池中，有的流場(chǎng)板與雙極板是分體的,，如網(wǎng)狀流場(chǎng)板等,；有的流場(chǎng)板與雙極板是一體的，如點(diǎn)狀流場(chǎng)和部分蛇形流場(chǎng)板等,，與雙極板一體的流場(chǎng)除了具有上述流場(chǎng)板的功能以外,，還要兼顧雙極板的作用。石墨雙極板有純石墨雙極板和模鑄石墨雙極板兩種形式,。廣東碳?xì)浠衔颋umatech膜怎么樣

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