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新型有机-无机聚磷酸盐基复合材料作为低温燃料电池的高密度和坚固的电解质( Novel organic-inorganic polyphosphate based composite material as highly dense and robust electrolyte for low temperature fuel cells )
L Mathur A Kumar IH Kim H Bae SJ Song
低温操作陶瓷基固体电解质是开发高效能量转换装置以满足下一代能源需求的实用选择。本文提出了一种新型陶瓷-聚合物复合材料,该复合材料以无毒、可生物降解的功能性纤维素基聚合物(P)作为基体,制备了一种高致密、高稳定性的低温燃料电池(LTFC)离子导体。研究了该复合材料的相结构、微观结构和电化学性能。将复合材料置于干燥空气、加湿空气(WA)、含D2O空气(DA)和加湿H2(WH2)四种不同的热力学条件下,考察其离子导电性能。为了确定不同热力学条件下的电荷载流子及其迁移率，采用了复阻抗分析方法。在pH2O维持在0.03atm的WA和WH2气氛下,获得了高密度（表观孔隙率~3%）和稳定的质子传导电解质,质子传导率分别为13和29 mScm。该复合材料的微观结构和离子导电性能在100 h内保持稳定。综合考虑，该复合材料适合用作LTFC应用的固体电解质。
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