石墨烯氧化物用於燃料電池質子交換膜的先期研究_能源 (#48*) *規劃中

2015-6-29

各位朋友在看到我規劃這麼多項目要進行總會納悶二點，第一，我怎麼那麼多想法浮現，第二，這麼多項目要做到甚麼時候。第一點各位可以到https://www.facebook.com/goan.philip?ref=tn_tnmnn看看，我已經貼了快 500份論文是有關石墨烯應用技術的。第二點我的做法就是透過各省產業園區來整合各地科研力量，由志陽科技目前的優勢平台，全力支持可行應用技術在當地落戶生產，再結合領頭羊企業加入協助渠道推廣，這樣，石墨烯才能真正在世界有實質的貢獻。

這篇談到能源類應用技術的質子交換膜。本項目以改質的碳材去解決燃料電池目前所面臨的困境，研究內容分為三大主軸，首先，改質的活性碳於氫氣燃料電池上的運用。藉由聚乙稀醇改質的活性碳作製備出來的質子交換膜具備高的飽水率，此複合質子交換膜利用乙烯醇作為質子的傳導媒介可以增加質子導電度與尺寸安定性，而這些都是燃量電池不可或缺的重要特性。除此，其機械性質也隨著無機物的添加而有顯著的進步性，使其在結構穩定適合不同溫度下的操作；而實際運用在氫氣電池，此復模膜的特性也比商用品要好上許多，在電池的測試過程中，我們利用其阻抗的變化去了解實際電池內部的變化。

其次，低甲醇穿透率的磺酸化氧化石墨烯/ Nafion複合質子交換膜。低甲醇的質子交換膜可以藉由簡單且有效率的分散磺酸化氧化石墨烯於 Nafion製備而成，藉由黏度的變化去判別其分散的情況；成膜後，此複合膜具備低的甲醇穿透度、好的尺寸安定性與在低濕環性下較好的質子導電度適用於甲醇燃料電池。

最後，新穎的雙層膜於被動式醇甲醇燃料電池上的運用。此雙層的複合質子交換膜是藉由重複塗布磺酸化氧化石墨烯/ Nafion與磺酸化活性碳/ Nafion所製備而成，藉由控制溶劑與乾燥條件可以製備出厚度相似且均勻性佳的雙層膜，此雙層膜一端擁有低甲醇穿透度，另一端具備良好的飽水率，且此複合膜的質子到導電度高，適合運用在被動式純甲醇燃料電池，實際的電池效能顯示此復膜膜的放電特性優於商品 Nafion 115與 Nafion 117，具有商業化的潛能。

nn燃料電池我們將從兩個部件先進行研究，第一個是儲氫而第二個就是質子交換膜。我當然沒有忘記我上篇說要敘述為何有超過 200種應用技術。大家想想我規畫了 26類領域，以導熱材料我有導熱膏、導熱片、導熱塗料、涼感助劑及導熱母粒等依不同基材但相同導熱機理的排列組合。從另一個角度來看我從不同基材又可以做出不同產品，譬如我用 PLA本來是要做抗高溫杯，去趟黑龍江以後又準備做農業大棚及抗菌保鮮膜，再以超過 100種石墨烯材料來找出最佳的配方，就可以又發展另一支應用技術出台了。
推薦閱讀：