Nafion$^{(R)}$ 膜的石墨烯涂层用于增强燃料电池性能
应用物理
2023-08-09 v1
摘要
Nafion 膜上的电化学剥离石墨烯（e-G）薄膜对不期望的燃料渗透表现出选择性阻挡效应。该方法结合了最先进 Nafion 的高质子导电性与 e-G 层有效阻挡甲醇和氢气传输的能力。Nafion 膜的阳极侧涂覆有 e-G 的水分散液，采用了简便且可扩展的喷涂工艺。扫描透射电子显微镜（STEM）和电子能量损失谱（EELS）证实了致密连通石墨烯薄片网络的形成，其充当扩散屏障。在直接甲醇燃料电池（DMFC）中，使用 e-G 涂覆的 Nafion N115 的最大功率密度在 5M 甲醇进料浓度下比 Nafion N115 参比（@0.3 V 为 39 对 10 mW cm）高 3.9 倍。这表明 e-G 涂覆的 Nafion 膜可应用于便携式 DMFC，其中使用高浓度甲醇是可取的。
引用
@article{arxiv.2204.04509,
title = {Graphene coating of Nafion$^{(R)}$ membranes for enhanced fuel cell performance},
author = {Jasper Ruhkopf and Ulrich Plachetka and Michael Moeller and Oliver Pasdag and Ivan Radev and Volker Peinecke and Marco Hepp and Christian Wiktor and Martin R. Lohe and Xinliang Feng and Benjamin Butz and Max C. Lemme},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.04509},
year = {2023}
}