1、高溫下運(yùn)行的燃料電池因可以提高催化劑的CO耐受性、電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率和簡(jiǎn)化水熱管理等特點(diǎn)，已經(jīng)成為燃料電池研究開發(fā)的主要熱點(diǎn)之一。然而，目前普遍使用的全氟磺酸樹脂膜材料因依賴水傳導(dǎo)質(zhì)子，且在高溫、低濕度環(huán)境下的質(zhì)子傳導(dǎo)率低等問題，嚴(yán)重影響了電池的性能。因此，研究開發(fā)出在高溫、低濕度環(huán)境下，具有高的質(zhì)子傳導(dǎo)率和高的熱穩(wěn)定性的質(zhì)子交換膜材料仍然是現(xiàn)階段燃料電池發(fā)展面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)之一。本文采用靜電自組裝法制備各種不同結(jié)構(gòu)的介孔二氧化硅材料，

2、并對(duì)它們進(jìn)行磺化表面改性，以提高介孔二氧化硅電解質(zhì)在高溫下的質(zhì)子傳導(dǎo)率，滿足質(zhì)子交換膜燃料電池在高溫下運(yùn)行的要求。另外，文中還對(duì)磺化介孔二氧化硅電解質(zhì)的阻醇性能進(jìn)行研究。通過研究得到以下主要結(jié)論：
　　 (1)采用靜電自組裝法制備的介孔二氧化硅材料具有長(zhǎng)程有序的周期性介孔結(jié)構(gòu)和比較窄的孔徑分布，通過對(duì)介孔二氧化硅材料進(jìn)行熱分析發(fā)現(xiàn)，其具有良好的熱穩(wěn)定性。
　　 (2)對(duì)介孔二氧化硅材料進(jìn)行磺化改性后發(fā)現(xiàn)，小角XRD和TE

3、M分析結(jié)果顯示，介孔二氧化硅仍然保持了長(zhǎng)程有序的結(jié)構(gòu)，同時(shí)孔徑減小、孔道均一。長(zhǎng)程有序的孔道結(jié)構(gòu)有利于形成質(zhì)子傳輸通道，以提高質(zhì)子傳導(dǎo)率。交流阻抗譜分析顯示，在溫度達(dá)到200℃時(shí)，磺化介孔二氧化硅電解質(zhì)的電導(dǎo)率達(dá)到了0.18S/cm-0.27S/cm。
　　 (3)對(duì)磺化介孔二氧化硅電解質(zhì)的阻醇性能分析表明，在高溫時(shí)，由于甲醇發(fā)生相轉(zhuǎn)變使得磺化氧化硅電解質(zhì)的燃料滲透很低。在溫度為120℃-200℃時(shí)，甲醇滲透極限電流密度急劇地下