1、人類文明在進步的過程中，始終伴隨著能源的不斷變化，每一次能源的質的飛越，都是人類前進的偉大變革。而隨著人類科技的進步，已經(jīng)不只在意能源的高效性，更重視能源的可持續(xù)性和清潔性，不走先污染后治理的路，因此人類科學家斷言:未來世界，能源的發(fā)展前景是利用高效清潔可持續(xù)的新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石燃料和化石能源。因此氫能、核能、太陽能、潮汐能、水能等高效清潔可持續(xù)的能源越來越得到人類科學家以及各個國家領導人的廣泛重視，新能源在為世界提供能源動力、促進未

2、來世界能源結構整形變化的過程以及社會經(jīng)濟占比中，將會扮演越來越關鍵的角色。因此，現(xiàn)在目前世界各國都在致力于開發(fā)核能等新型能源，而氫能由于其能量比值高，清潔等特點已經(jīng)被認為是近代最有可能廣泛應用的能源之一。而目前轉換氫能的工業(yè)裝置，各國科學家和研究人員最看好的就是氫燃料電池。氫能燃料電池具有體積小、燃燒氫能比能量密度高、氫能利用效率好、清潔無二次污染等優(yōu)勢，這些以上的優(yōu)點使其成為了最完美的氫能轉化裝置。而在目前的燃料電池的大家庭中，以聚合

3、膜為核心的聚合膜燃料電池的研究成為了各國科學家的研究焦點。
　　目前各國科學家對于堿性膜的研究焦點主要在于:將季銨、季鱗、咪唑等陰離子傳導基團通過化學物理的方法接枝到一種在堿性的工作環(huán)境下具有較好的物理化學性能的聚合物骨架上，再通過一系列的改性手段，使得膜的性能提升，利用流延法成膜，得到了適合目前工業(yè)和生活應用的陰離子交換膜。這樣的合成手段無疑是高效低成本的，但是這種傳統(tǒng)思路主要存在的問題是AEM的機械性能、堿穩(wěn)定性以及離子傳導率

4、較差。本文主要就陰離子交換膜目前存在的離子傳導率不足，堿穩(wěn)定性弱等方面的不足，有針對性的設計出一些解決的想法:
　　1.聚苯醚基DABCO陰離子交換膜的制備與研究
　　利用1，4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(DABCO)作為主體，以對二氯芐為鏈節(jié)制備得到DABCO交聯(lián)劑，并在傳統(tǒng)的聚苯醚-三甲胺(BPPO-TMA)堿性膜內引入這種交聯(lián)劑減低在高溫時堿性膜的溶脹，讓其在膜內起到固定聚合物結構的作用并且完成扮演傳導氫氧根離子的

5、角色。通過對比引入交聯(lián)劑前后的堿性膜，可以看到膜的機械性能、堿穩(wěn)定性和離子傳導率有了明顯的提升。
　　2.聚苯醚基DABCO納米二氧化鈦-離子液體復合膜的制備
　　針對聚苯醚基DABCO陰離子交換膜的離子傳導率不能滿足實際應用的需求，通過將含有咪唑基團的游離離子液體添加進入交聯(lián)膜的溶液中，利用離子液體良好的溶解性溶解在膜中，形成活性自由移動的傳導基團，利用離子液體中帶有正電荷的咪唑環(huán)部分和氫氧根離子之間的靜電吸引作用，起到提

6、高膜的傳導率的作用。離子液體引入后，填補了膜內原有的三甲胺傳導基團的空白，使得膜內傳導位點變多，氫氧根離子從而可以在堿性膜內更加順暢的通過，具有更快的傳導速度，實現(xiàn)傳導基團和游離基團的交替跳躍傳導，實現(xiàn)離子傳導率的根本性提高。
　　3.聚苯醚基DABCO納米二氧化鋯-離子液體復合膜的制備
　　在上述實驗的基礎上，選擇離子半徑更大的二氧化鋯顆粒，加強納米二氧化鋯與游離離子液體之間的靜電吸引作用，提高離子液體的固定效率。