Nafion -модифицированные мембраны и их свойства
Большинство современных экологических проблем связано с процессом сжигания углеводородного топлива, которое необходимо для выработки электроэнергии. Растущее энергопотребление может привести к физическому истощению запасов полезных ископаемых планеты. Решением этого вопроса может стать топливный элемент с полимерной электролитной мембраной. Механизм действия данного топливного элемента заключается в преобразовании химической энергии топлива (H2, CO2, N2, CH3OH, CH4) в электрическую. Коэффициент полезного действия топливного элемента может достигать 80 %, когда, к примеру, производительность двигателя внутреннего сгорания составляет лишь 40 %. Это объясняется отсутствием малоэффективного процесса горения топлива, единственным побочным продуктом его работы является вода. Поэтому топливный элемент представляет собой перспективный высокоэффективный и экологически чистый источник энергии. Ключевым компонентом его устройства является ионообменная мембрана. Она отвечает за перенос протонов от анода к катоду, поэтому чем выше показатель ее протонной проводимости, тем эффективнее топливный элемент. В работе представлена характеристика и модификации мембраны Nafion, которая является самой производительной на рынке. Модифицирование мембран Nafion неорганическими и органическими соединениями позволяет улучшить их механическую, термическую и химическую стабильность, снизить проницаемость по воде и метанолу и повысить протонную проводимость.