液晶改性芳纶纤维质子膜

导电增强,韧性近倍

含磺酸基的液晶芳纶纤维引入SPEEK膜,同时提升质子传导和机械强度,打破两者此消彼长的传统矛盾。

Yuting, Fan · Yuqing, Zhang · 张爱玲 · Lishi, Li · Ruihan, Wang · 邢作霞 · 王松

International Journal of Hydrogen Energy 2024

参数信息

质子电导率
0.23 S cm⁻¹
拉伸强度
39.7 MPa
溶胀率降低幅度
18.69 %

技术优势

传导率提升64%

纤维侧链磺酸基团提供额外质子跳跃位点,有序氢键网络促进Grotthuss机制,使复合膜在80 °C下电导率达0.23 S cm⁻¹。

强度提升86%

高有序液晶芳纶纤维增强SPEEK基体,室温拉伸强度从21.3 MPa提升至39.7 MPa,机械稳定性显著改善。

溶胀率更低

复合膜溶胀率较纯SPEEK降低18.69%,尺寸稳定性更好,有利于膜电极长期运行。

应用场景