Синтезированы новые ионпроводящие гибридные композиционные мембраны для твердополимерных топливных элементов

Избирательно проницаемые катионо- и анионообменные мембраны, впервые синтезированные в середине 20 века, находят применение при электрохимическом получении хлора и щёлочи, входят в качестве конструкционного элемента в химические источники тока; ионселективные электроды используют в потенциометрическом анализе различных объектов. Мембранные материалы в составе мембранно-электродного блока топливных элементов (ТЭ) выполняют функции электролита и сепаратора для разделения катодного и анодного пространств.

На кафедре химической технологии топлива ФГБОУ ВО «Ангарский государственный технический университет» под руководством профессора, д.х.н. Раскуловой Т.В. на протяжении нескольких лет активно ведутся систематические исследования по синтезу ионпроводящих гибридных композиционных мембран для твердополимерных топливных элементов.

В настоящее время синтезирован широкий ряд композиционных органо-неорганических мембран на основе бинарных сополимеров винилхлорида, стиролсульфоната натрия, стиролсульфокислоты, эпокси- и азотсодержащих гетероциклических мономеров, а также кремнийорганических прекурсоров: N,N-бис(3-триэтоксисилилпропил)тиокарбамида, 2-([триэтоксисилилпропил]амино)пиридина, тетраэтоксисилана.

Значения удельной электропроводности гибридных мембран линейно возрастают в интервале температур от 303 до 353 K (при относительной влажности 75 %) вплоть до значений 1,32·10 –1 См/см. Энергия активации протонной проводимости гибридных мембран составляет до 24,5 ± 0,7 кДж/моль, а ионообменная емкость достигает значений 8,92 мг-экв/г. Эти показатели существенно превышают соответствующие значения наиболее распространенных коммерческих мембран Nafion.

Проводимые исследования поддержаны грантом РФФИ, по результатам проведенной работы опубликовано 9 статей в ведущих отечественных и зарубежных научных журналах, индексируемых в наукометрических базах Scopus и Web of Science.