增强燃料电池性能的Nafion$^{(R)}$膜石墨烯涂层
摘要：电化学剥离的石墨烯(e-G)薄膜在Nafion$^{(R)}$膜上表现出对不良燃料穿透的选择性屏障效应。这种方法结合了最先进的Nafion$^{(R)}$的高质子导电性能和e-G层有效阻止甲醇和氢气传输的能力。Nafion$^{(R)}$膜被水溶性e-G分散液涂覆在阳极一侧，采用了一种简便和可扩展的喷涂工艺。扫描透射电子显微镜（STEM）和电子能损谱学（EELS）确认了形成了致密连通石墨烯片状网络，它起到了扩散屏障的作用。在5M甲醇供料浓度下，直接甲醇燃料电池（DMFC）中e-G涂覆的Nafion$^{(R)}$ N115的最大功率密度比Nafion$^{(R)}$ N115参考样品高3.9倍（39 vs. 10 mW cm$^{-2}$ @ 0.3 V）。这表明了e-G涂覆的Nafion$^{(R)}$膜在便携式DMFC中的应用，其中使用高浓度甲醇是可取的。
作者：Jasper Ruhkopf, Ulrich Plachetka, Michael Moeller, Oliver Pasdag, Ivan Radev, Volker Peinecke, Marco Hepp, Christian Wiktor, Martin R. Lohe, Xinliang Feng, Benjamin Butz, Max C. Lemme
论文ID：2204.04509
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-08-09