目錄
第一章 聚合物電解質膜材料
1.1 概述
1.1.1 聚合物電解質膜的典型應用
1.1.2 聚合物電解質膜的作用與挑戰
1.1.3 聚合物電解質膜的優勢與願景
1.2 聚合物電解質膜的發展歷程
1.2.1 早期探索
1.2.2 全氟磺酸膜時代(1960s—至今)
1.2.3 多元化探索與性能優化(1990s—至今)
1.2.4 AEM的興起(2000s—至今)
1.3 面臨的挑戰與關鍵問題
1.3.1 PEM面臨的挑戰
1.3.2 AEM面臨的挑戰
參考文獻
第二章 電解質膜的傳輸機理
2.1 電解質膜概述
2.2 質子交換膜的導電機理
2.2.1 概述
2.2.2 Grotthuss機制
2.2.3 Vehicle機制
2.2.4 影響質子膜電導率的關鍵因素
2.3 陰離子交換膜的導電機理
2.3.1 概述
2.3.2 Vehicle機制
2.3.3 Grotthuss機制
2.3.4 影響陰離子膜電導率的關鍵因素
2.4 高溫膜的傳輸機理
2.4.1 高溫質子交換膜
2.4.2 高溫陰離子交換膜
參考文獻
第三章 質子交換膜
3.1 概述
3.2 質子交換膜分類
3.3 質子交換膜的應用
3.3.1 氫燃料電池
3.3.2 水電解制氫
3.3.3 液流電池
3.3.4 其他應用
3.4 質子交換膜性能評估
3.4.1 質子交換膜性能要求
3.4.2 質子交換膜化學穩定性及衰減機理
3.4.3 質子交換膜穩定性提升策略
3.4.4 質子交換膜燃料透過性
3.4.5 質子交換膜透過性優化策略
3.5 質子交換膜核心優勢與未來展望
3.5.1 高效、低碳且寬溫域的質子交換膜
3.5.2 核心發展技術與未來展望
參考文獻
第四章 陰離子交換膜
4.1 概述
4.2 陰離子交換膜的分類
4.3 陰離子交換膜的合成方法
4.3.1 酸催化的聚羥基烷基化反應
4.3.2 金屬偶聯反應
4.3.3 聚苯並咪唑類化合物
4.3.4 Diels?Alder聚合反應
4.4 陰離子交換膜的應用
4.4.1 氫燃料電池
4.4.2 陰離子交換膜水電解
4.5 陰離子交換膜的性能與穩定性
4.5.1 AEM的性能要求
4.5.2 耐鹼穩定性
4.5.3 力學穩定性
4.5.4 尺寸穩定性
4.5.5 氧化穩定性
4.5.6 氣體滲透性
4.5.7 原位耐久性
4.6 小結
參考文獻
第五章 雙極膜及特殊功能膜
5.1 概述
5.2 雙極膜結構組成與傳輸機制
5.3 雙極膜的製備方法
5.4 雙極膜的應用
5.4.1 燃料電池
5.4.2 水電解制氫
5.4.3 其他應用
5.5 其他特殊功能膜
5.5.1 分離功能膜
5.5.2 阻隔防護膜
5.5.3 導電/導熱膜
5.6 小結
參考文獻
第六章 離子交換膜的表徵與測試
6.1 結構表徵
6.1.1 物理表徵
6.1.2 化學結構表徵
6.2 性能表徵
6.2.1 離子交換容量
6.2.2 離子電導率
6.3 物理特性分析
6.4 化學穩定性
6.4.1 酸鹼穩定性測試
6.4.2 抗氧化性測試
參考文獻
第七章 新型膜材料
7.1 引言
7.2 離子型框架材料的合成
7.2.1 離子型共價有機框架材料的合成
7.2.2 離子型金屬有機框架材料的合成
7.2.3 氫鍵有機框架材料的合成
7.3 框架材料離子交換膜的性質
7.3.1 力學性能
7.3.2 化學穩定性
7.3.3 界面相容性
7.4 膜製備方法
7.4.1 層狀堆疊自組裝
7.4.2 界面輔助成膜
7.4.3 表面介導原位生長法
7.5 框架基離子交換膜在燃料電池和電解水中的應用
7.5.1 燃料電池
7.5.2 電解水
7.6