高温ポリマー電解質膜燃料電池のPT-アノードのためのプロトン伝導ポリマーコーティングカーボンナノファイバーマット

高温ポリマー - 電解質膜燃料電池（HT-PEM FC）は、150-200°Cで動作するため、非常に重要なタイプの燃料電池であり、COで汚染された水素の使用を可能にします。ただし、安定性と安定性を改善する必要性ガス拡散電極の他の特性は、その分布を妨げます。カーボンナノファイバー（CNF）のMAT（非織物ナノファイバー材料全体）に基づくアノード（CNF）は、ポリアクリロニトリル溶液からのエレクトロスピニング法によって調製され、その後、MATの熱安定化と熱分解が行われました。プロトンの導電率を改善するために、ZR塩をエレクトロスピニング溶液に導入しました。その結果、その後のptナノ粒子の堆積後、ZR含有複合アノードが得られました。複合アノードのナノファイバー表面のプロトン導電率を改善し、HT-PEMFCのより良いパフォーマンスに到達するために、内因性微生物叢（PIM-1）およびN-エチルホスホスフォン化ポリベンズイミダゾール（PBI-OPHT-P）のポリマーであるNafion®の希釈溶液に到達するためにCNF表面を初めてコーティングするために使用されました。これらのアノードは、電子顕微鏡で研究され、H2/AIR HT-PEMFCの膜電極アセンブリでテストされました。PBI-OPHT-PでコーティングされたCNFアノードの使用は、HT-PEMFCパフォーマンスを改善することが示されています。

High-temperature polymer-electrolyte membrane fuel cells (HT-PEM FC) are a very important type of fuel cell since they operate at 150-200 °C, allowing the use of hydrogen contaminated with CO. However, the need to improve stability and other properties of gas diffusion electrodes still hinders their distribution. Anodes based on a mat (self-supporting entire non-woven nanofiber material) of carbon nanofibers (CNF) were prepared by the electrospinning method from a polyacrylonitrile solution followed by thermal stabilization and pyrolysis of the mat. To improve their proton conductivity, Zr salt was introduced into the electrospinning solution. As a result, after subsequent deposition of Pt-nanoparticles, Zr-containing composite anodes were obtained. To improve the proton conductivity of the nanofiber surface of the composite anode and reach HT-PEMFC better performance, dilute solutions of Nafion®, a polymer of intrinsic microporosity (PIM-1) and N-ethyl phosphonated polybenzimidazole (PBI-OPhT-P) were used to coat the CNF surface for the first time. These anodes were studied by electron microscopy and tested in membrane-electrode assembly for H2/air HT-PEMFC. The use of CNF anodes coated with PBI-OPhT-P has been shown to improve the HT-PEMFC performance.