Для цитирования:
Осетрова Н. В., Скундин А. М. Термостойкие мембраны для топливных элементов // Электрохимическая энергетика. 2007. Т. 7, вып. 1. С. 3-?. , EDN: IWDJCI
Термостойкие мембраны для топливных элементов
В обзоре работ по термостойким протонообменным мембранам для топливных элементов рассмотрены три группы мембран: модифицированные мембраны на основе перфторсульфоновой кислоты; альтернативные сульфатированные полимеры и их композитные мембраны; кислотно-щелочные полимерные мембраны.
1. Heinzel A., Barragan V. M. J. // J. Power Sources. 1999. V. 84. P. 70.
2. Li Qingfeng, He Ronghuan, Jensen J. O., Bjerrum N. J. // Chem. Mater. 2003. V. 15. P. 4896.
3. Li Qingfeng, Hjuler H. A., Bjerrum N. J. // J. Appl. Electrochem. 2001. V. 31. P. 773.
4. Ise M., Kreuer K. D., Maier J. // J. Solid State Ionics. 1999. V. 125. P. 213.
5. Ren X., Gottesfeld S. J. // J. Electrochem. Soc. 2001. V. 148. P. A87.
6. Xiao G., Li Qingfeng, Hjuler H. A., Bjerrum N. J. // J. Electrochem. Soc. 1995. V. 142. P. 2890.
7. Oetjen H.-F., Schmidt V. M., Stimming U., Trila F. J. // J. Electrochem Soc. 1996. V. 143. P. 3838.
8. Hogarth M. P., Hards G. A. // Eur. Fuel Cell News. 1997. V. 4. P. 14.
9. Wasmus S., Kuever A. J. // J. Electroanal. Chem. 1999. V. 461. P. 14.
10. Осетрова Н. В., Скундин А. М. // Электрохим. энергетика. 2006. Т. 6, № 1. С. 30.
11. Li Qingfeng et al. // J. Electrochem. Soc. 2003. V. 150. P. A1599.
12. Li Qingfeng, et al. // J. Electrochem. Solid-State Lett. 2002. V. 5. P. A125.
13. Smitha B., Sridhar S., Khan A. A. // J. Membr. Sci. 2005. V. 259. P. 10.
14. Adjemian K. T. et al. // J. Power Sources. 2002. V. 109. P. 356.
15. Pat. US 5,242,764 МКИ Н01М 8/10 / Near ambient, unhumidified solid polymer fuel cell. 1993.
16. Bae B.et al. // J. Membr. Sci. 2002. V. 202. P. 245.
17. Shim J., Ha H.-Y., Hong S.-A., Oh I.-H. // J. Power Sources. 2002. V. 109. P. 412.
18. Haufe S., Stimming U. // J. Membr. Sci. 2001. V. 185. P. 95.
19. Nouel K. M., Fedkiw P. S. // Electrochim. Acta. 1998. V. 43. P. 2381.
20. Liu W., Ruth K., Rusch G. J. // J. New Mater. Electrochem. Syst. 2001. V. 4. P. 227.
21. Lin J. C., Jnutz H. R., Fenton J. M. // Handbook of Fuel Cells / Eds. W. Vielstich, A. Lamm, H. A. Gasteiger; New York, John Wiley & Sons Ltd. 2003. V. 3. P. 457.
22. Pat. US 523,181 МКИ Н01М 10/40 / Polymer solid-electrolyte composition and electrochemical cell using the composition. 1996.
23. Watanabe M. et al. // Electrochem. Soc. 1996. V. 143. P. 3847.
24. Wang H. et al. // J. Mater. Chem. 2002. V. 12. P. 834.
25. Zhi-Gang Shao, Hongfeng Xu, Mingqiang Li, I-Ming Hsing // Solid State Ionics. 2006. V. 177. P. 779.
26. Sacca A. et al. // J. Power Sources. 2005. V. 152. P. 16.
27. Hague D. C., Mayo M. J. // J. Amеr. Ceram. Soc. 1994. V. 77. P. 1957.
28. Mauritz K. A. // Mater. Sci. Eng. C. 1998. V. 6. P. 121.
29. Zoppi R. A., Yochida I. V. P., Nunes S. P. // Polymer. 1997. V. 39. P. 1309.
30. Zoppi R. A., Nunes S. P. // J. Electroanal. Chem. 1997. V. 445. P. 39.
31. Adjemian K. T. et al. // J. Electrochem. Soc. 2002. V. 149. P. A256.
32. Adjemian K. T., Srinivasan S., Benziger J., Bokarsly A. B. // J. Power Sources. 2002. V. 109. P. 356.
33. Arico A. S., Creti P., Antonucci P. L., Antonucci V. // Electrochem. Solid-State Lett. 1998. V. 2. P. 66.
34. Yeo R. S. // Polymer. 1980. V. 21. P. 432.
35. Florjanczyk Z., Wielgus-Barry E., Poltarzewski Z. // Solid State Ionics. 2001. V. 145. P. 119.
36. Kimmerle F. M., Breault R. // Can. J. Chem. 1980. V. 56. P. 2225.
37. Gebel G., Aldebert P., Pineri M. // Polymer. 1993. V. 34. P. 333.
38. Savinell R. et al. // J. Electrochem. Soc. 1994. V. 141. P. L46.
39. Samms S. R., Wasmus S., Savinell R. F. // J. Electrochem. Soc. 1996. V. 143. P. 1498.
40. Wang J.-T., Wainright J. S., Savinell R. F., Litt. M. // J. Appl. Electrochem. 1996. V. 26. P. 751.
41. Pat. US 5,525,436 МКИ Н01М 8/10 / Proton conducting polymers used as membranes. 1996.
42. Malhotra S., Datta R. J. // J. Electrochem. Soc. 1997. V. 144. P. L23.
43. Ramani V., Kunz H. R., Fenton J. M. // J. Membr. Sci. 2004. V. 232. P. 31.
44. Ramani V., Kunz H. R., Fenton J. M. // J. Power Sources. 2005. V. 152. P. 182.
45. Aparicio M., Castro Y., Duran A. // Solid State Ionics. 2005. V. 176. P. 333.
46. Alberti G., Casciola M. // Solid State Ionics. 2001. V. 145. P. 3.
47. Kreuer K. D. // Chem. Mater. 1996. V. 6. P. 610.
48. Kreuer K. D. // Solid State Ionics. 1997. V. 97. P. 1.
49. Alberti G., Casciola M., Costantino U. Vivani R. // Adv. Mater. 1996. V. 8. P. 291.
50. Abe Y. et al. // J. Electrochem. Soc. 1996. V. 143. P. 144.
51. Bauer F., Willert-Porada M. // J. Power Sources. 2005. V. 145. P. 101.
52. Giordano N. et al. // Electrochim. Acta. 1996. V. 41. P. 397.
53. Giordano N. et al. // Electrochim. Acta. 1997. V. 42. P. 645.
54. Staiti P., Hocevar S., Passalacqua E. // J. Power Sources. 1997. V. 65. P. 281.
55. Haile S. M., Boysen D. A., Chrisholm C. R. I., Merle R. B. // Nature. 2001. V. 410. P. 910.
56. Boysen D. A. et al. // J. Electrochem. Soc. 2000. V. 147. P. 3610.
57. Ponomareva V. G., Uvarov N. F., Lavrova G. V., Hairetdinov E. F. // Solid State Ionics. 1996. V. 90. P. 161.
58. Ponomareva V. G., Lavrova G. V., Simonova L. G. // Inorg. Mater. 1998. V. 34. P. 1136.
59. Ponomareva V. G., Lavrova G. V. // Solid State Ionics. 1998. V. 106. P. 137.
60. Matsui T., Kukino T., Kikuchi R., Eguchi K. // Electrochim. Acta. 2006. V. 51. P. 3719.
61. Staiti P. et al. // Solid State Ionics. 2001. V. 145. P. 101.
62. Dimitrova P., Friedrich K. A., Stimming U., Vogt B. // Solid State Ionics. 2002. V. 150. P. 115.
63. Tiwari S., Agarwal Y. K., Nema S. K. // Indian J. Eng. Mater. Sci. 2000. V. 7. P. 35.
64. Yang C. et al. // Electrochem. Solid-State Lett. 2001. V. 4. P. A31.
65. Costamagna P., Yang C., Bocarsly A. B., Srinivasan S. // Electrochim.Acta. 2002. V. 47. P. 1023.
66. Jin X. et al. // Polymer J. 1985. V. 17. P. 4.
67. Lee J., Marvel C. S. // J. Polym. Sci. Polym. 1984. V. 28. P. 1009.
68. Bailly C., Williams D. J., Karasz F. E., MacKnight W. J. // Polymers. 1987. V. 28. P. 1009.
69. Nolte R., Ledjeff K., Bauer M., Mulhaupt R. // J. Membr. Sci. 1993. V. 83. P. 211.
70. Noshay A., Robeson L. M. // J. Appl. Polym. Sci. 1976. V. 20. P. 1885.
71. Johnson B. C. et al. // J. Appl. Polym. Sci. 1984. V. 22. P. 721.
72. Litter M. I., Marvel C. S. // J. Polym. Sci. 1985. V. 23. P. 2205.
73. Kerres D., Cui W., Reichle S. // J. Polym. Sci. Part A. 1996. V. 34. P. 2421.
74. Glipa X., Haddad M. E., Jones D. J., Roziere J. // Solid State Ionics. 1997. V. 97. P. 323.
75. Gupta B., Buechi F. N., Scherer G. G., Chapiro A. // Polym. Adv. Technol. 1994. V. 5. P. 493.
76. Genies C. et al. // Polymer. 2000. V. 42. P. 359.
77. Aparicio M., Mosa J., Sanchez F., Duran A. // J. Po wer Sources. 2005. V. 151. P. 57.
78. Glipa X., Leloup J. M., Jones D. J., Roziere J. // Solid State Ionics. 1997. V. 97. P. 227.
79. Alberti G., Casciola M. // Solid State Ionics. 1997. V. 97. P. 177.
80. Alberti G., Casciola M. Palombari R. J. // J. Membr. Sci. 2000. V. 172. P. 233.
81. Kopirzke R. W., Linkous C. A., Nelson G. L. // Polym. Degrad. Stab. 2000. V. 67. P. 335.
82. Chu D., Gervasio D. D., Rasaq M., Yeager E. B. // J. Appl. Electrochem. 1990. V. 20. P. 157.
83. Surowiec J., Bogoczek R. J. // Thermal. Anal. 1988. V. 33. P. 1097.
84. Samms S. R., Wasmus S., Savinell R. F. // J. Electrochem. Soc. 1996. V. 143. P. 1498.
85. Bauer B., et al. // J. New Mater. Electrochem. Syst. 2000. V. 3. P. 93.
86. Zaidi S. M. et al. // J. Membr. Sci. 2000. V. 173. P. 17.
87. Luo Y., Huo R., Jin X., Karasz F. E. // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 1995. V. 34. P. 229.
88. Lufrano F., Squadrito G., Patti A., Passalacqua E. // J. Appl. Polym. Sci. 2000. V. 77. P. 1250.
89. Baradie B. et al. // J. Power Sources. 1998. V. 74. P. 8.
90. Trotta F., Drioli E., Moraglio G., Poma E. B. // J. Polym. Sci. 1998. V. 70. P. 477.
91. Rikukawa M., Sanui K. // Prog. Polym. Sci. 2000. V. 25. P. 1463.
92. Miyatake K., Iyotani H., Yamamoto K., Tsuchida E. // Macromolecules. 1996. V. 29. P. 6969.
93. Shiga T. // J. Phys. Chem. 1965. V. 69. P. 3805.
94. Hubner G., Roduner E. // J. Mater. Chem. 1999. V. 9. P. 409.
95. Kiyoharu Tadanaga, Hiroshi Yoshida, Atsunori Matsuda // Solid State Ionics. 2005. V. 176. P. 2997.
96. Park Y., Nagai M. // Solid State Ionics. 2001. V. 145. P. 149.
97. Child A. D., Reynolds J. R. // Macromolecules. 1994. V. 27. P. 1975.
98. Pat. US 5,403,675 МКИ Н01М 8/10 Sulfonated polymers for solid polymer electrolytes. 1995.
99. Chen M. H., Chiao T., Tseng T. W. // J. Appl. Polym. Sci. 1996. V. 61. P. 1205.
100. Kerres J., Cui W., Disson R., Neubrand W. // J. Membr. Sci. 1998. V. 139. P. 211.
101. Deimede V. et al. // Macromolecules. 2000. V. 33. P. 7609.
102. Hasiotis C., Deimede V., Kontoyannis C. // Electrochim. Acta. 2001. V. 46. P. 2401.
103. Bauer B. et al. // J. New Mater. Electrochem. Syst. 2000. V. 3. P. 93.
104. Shibuya N., Porter R. S. // Macromolecules. 1992. V. 25. P. 6495.
105. Kobayashi T., Rikukawa M., Sanui K., Ogata N. // Solid State Ionics. 1998. V. 106. P. 219.
106. Staiti P., Arico A. S., Passalacqua E., Antonucci V. // J. Membr. Sci. 2001. V. 188. P. 71.
107. Vallejo E., Gavach C., Pineri M. // J. Power Sources. 1999. V. 160. P. 127.
108. Gunduz N., McGrath J. E. // Polym. Prepr. 2000. V. 41. P. 182.
109. Guo X. et al. // Macromolecules. 2002. V. 35. P. 6707.
110. Ramya K., Vishnupriya B., Dhathathreyan K. S. // J. New Mater. Electrochem. Syst. 2001. V. 4. P. 115.
111. Bae J.-M. et al. // Solid State Ionics. 2002. V. 147. P. 189.
112. Gieselman M. B., Reynolds J. R. // Macromolecules. 1993. V. 26. P. 5633.
113. Hryszka P., Jurga J., Brucki B. // Polymer. 1992. V. 33. P. 248.
114. Kosmala B., Schauer J. // J. Appl. Polym. Sci. 2002.V. 85.P. 1118.
115. Miyatake K., Shouji E., Yamamoto K., Tsuchida E. // Macromolecules. 1997. V. 30. P. 2941.
116. Kopitzke R. W., Linkous C. A., Nelson G. L. // J. Polym. Sci. 1998. V. 36. P. 1197.
117. Guo Q., Pintauro P. N., Tang H., O'Connor S. // J. Polym. Sci. 1999.V. 154. P. 175.
118. Genova-Dimitrova P. et al. // J. Membr. Sci. 2001. V. 185. P. 59.
119. Linkous C. A., Anderson H. R., Kopitzke R. W., Nelson G. L. // Intern. J. Hydrogen Energy. 1998. V. 23. P. 525.
120. Gieselman M., Reynolds J. R. // Macromolecules. 1992. V. 25. P. 4832.
121. Tsuruhara K. et al. // Electrochim. Acta. 2000. V. 45. P. 1223.
122. Kawahara M., Rikukawa M., Sanui K. // Polym. Adv. Technol. 2000. V. 11. P. 1.
123. Chung T. S. // J. Macromol. Sci. 1997. V. C37. P. 277.
124. Wainright J. S. et al. // J. Electrochem. Soc. 1995. V. 142. P. L121.
125. Xing B., Savadogo O. // Electrochem. Commun. 2000. V. 2. P. 697.
126. Roziere J. et al. // Solid State Ionics. 2000. V. 145. P. 61.
127. Pat. US 5,945,233 МКИ Н01М 2/16; Н01М 8/10 /Process for producing polybenzimidazole pastes and gels for use in fuel cells.
128. EP0926754A1 1999 0630, Polymer membrane electrochemical cell operating at temperature above 100°C.
129. EP1222707A2 2002 0717 W0 01 18894, Polymer electrolyte membrane fuel cells.
130. Weng D., Wainright J. S., Landau U., Savinell R. F. // J. Electrochem. Soc. 1996. V. 143. P. 1260.
131. Hasiotis M., Deimede V., Kantoyannis C. // Electrochim. Acta. 2001. V. 46. P. 2401.
132. Jones D. J., Roziere J. // J. Membr. Sci. 2001. V. 185. P. 41.
133. Li Q., He R. et al. // Solid State Ionics. 2004. V. 168. P. 177.
134. Bouchet R., Siebert E. // Solid State Ionics. 1999. V. 118. P. 287.
135. Fontanella J. J. et al. // Electrochim. Acta. 1998. V. 43. P. 1289.
136. Pat US 5,716 727 МКИ Н01М 8/10; МКИ Н01М 8/02 / Proton conducting polymers prepared directly by acid casting. 1998.
137. Glips X. et al. // J. Mater. Chem. 1999. V. 9. P. 3045.
138. Kawahara M. et al. // Electrochim. Acta. 2000. V. 45. P. 1395.
139. He R., Li Q., Xiao J., Bjerrum N. J. // J. Membr. Sci.(line)2003.
140. Bozkurt A. et al. // Solid State Ionics. 1999. V. 125. P. 225.
141. Steiner P., Sandor R. // High Perform. Polym. 1991.V. 3. P. 139.
142. He R., Li Q., Bjerrum N. J. // ACEC 2005: Proceedinds of 5thAsian Conference on Electrochemistry/ China. Shanghai, 2005.
143. Zhai Y., Zhang H., Hu J, Yi B. // J. Membr Sci. 2006. V. 280. P. 148.
144. Kreuer K. D. // J. Membr. Sci. 2001. V. 185. P. 29.
145. Jiang R., Kunz H. R., Fenton J. M. // J. Power Sources. 2005. V. 150. P. 120.
146. Gupta B., Buchi F. N., Scherer G. G. // Solid State Ionics.(line)1993.
147. Honma I., Takeda Y., Bae J. M. // Solid State Ionics. 1999. V. 120. P. 255.
148. Makajima H., Honma I. // Solid State Ionics. 2002. V. 148. P. 607.
149. Honma I., Nomura S., Nakajima H. // J. Membr. Sci. 2001.V. 185. P. 83.
150. Nakajima H. et al. // J. Electrochem. Soc. 2002. V. 149. P. A953.
151. Staiti P., Minutoli M., Hocevar S. // J. Power Sources. 2000.V. 90. P. 231.
152. Staiti P., Minutoli M. // J. Power Sources. 2001. V. 94. P. 9.
153. Staiti P. // Mater. Lett. 2001. V. 47. P. 241.
154. Amarilla J. M. et al. // Solid State Ionics. 2000. V. 127. P. 133.
155. Bonnet B. et al. // J. New Mater. Electrochem. Syst. 2000. V. 3. P. 87.
156. Nunes S. P. et al. // J. Membr. Sci. 2002. V. 203. P. 215.
157. Mikhailenko S. D., Zaidi S. M., Kaliaguine S. // Catal. Today.(line)2001.
158. Sauk J., Byun J., Kim H. // J. Power Sources. 2005. V. 143. P. 136.
159. Aparicio M., Mosa J., Etienne M., Duran A. // J. Power Sources. 2005. V. 145. P. 231.
160. Kerres J. A. // J. Membr. Sci. 2001. V. 185. P. 3.
161. Daletou M. K., Gourdoupi N., Kallitsis J. K. // J. Memb. Sci. 2005. V. 252. P. 115.
162. Siwen Li et al. // Electrochim. Acta. 2006. V. 51. P. 1351.
163. Park Y., Nagai M. // Solid State Ionics. 2001. V. 145. P. 169.
164. Kerres J., Ulrich A., Meier F., Haring Th. // Solid State Ionics. 1999. V. 125. P. 243.
165. Kerres J. et al. // J. New Mater. Electrochem. Syst. 2000. V. 3. P. 229.
166. Guiver M. D., Robertson G. P., Foley S. // Macromolecules. 1995. V. 28. P. 7612.
167. Jorissen L., Gogel V., Kerres J., Garche J. // J. Power Sources. 2002. V. 105. P. 267.
168. Hasiotis C. et al. // J. Electrochem. Soc. 2001. V. 148. P. A51
169. Donoso P. et al. // Solid State Ionics. 1988. V. 28–30. P. 969.
170. Petty-Weeks S., Zupancic J. J., Swedo J. R. // Solid State Ionics. 1988. V. 31. P. 117.
171. Rodriguez D. et al. // Solid State Ionics. 1993. V. 61. P. 195.
172. Stevens J. R., Raducha D. // Solid State Ionics. 1997. V. 97. P. 347.
173. Wieczorek W., Stevens J. R. // Polymer. 1996. V. 38. P. 2057.
174. Tanaka R. et al. // Electrochim. Acta. 2000. V. 45. P. 1385.
175. Grondin J., Rodriguez D., Lassegues J. C. // Solid State Ionics. 1995. V. 77. P. 70.
176. Zaidi S. M. J., Chen S. F., Mikhailenko S. D., Kaliaguine S. // J. New Mater. Electrochim. Syst. 2000. V. 3. P. 27.
177. Lassegues J. C., Grondin J., Hernandez M., Maree B. // Solid State Ionics. 2001. V. 145. P. 37.
178. Silva V. S. et al. // J. Power Sources. 2005. V. 145. P. 485.
179. Wang J.-T., Savinell R. F., Wainright J. S., Litt M., Yu H. // Electrochim. Acta. 1996. V. 41. P. 193.
180. Savadogo O., Xing B. // J. New Mater. Electrochem. Syst. 2000. V. 3. P. 343.
181. Savadogo O., Xing B. // J. New Mater. Electrochem. 2000. V. 3. P. 345.
182. Frank G. // Proceedings of the 2nd European PEFC Forum, Switzerland. Lucerne. 2003 P. 749.
183. Pat. US 6,465,136 МКИ Н01 8/10 Membranes, membrane electrode, assemblies & fuel cells employing same and process for preparing.
184. Pat. US 547,551 МКИ С25В 13/08 Ultrathin integral composite membrane.