MEMBRĀNAS UN MEMBRĀNAS-ELEKTRODU KOMPLEKSA MATERIĀLU PĒTĪJUMI PIELIETOJUMIEM DEGVIELAS ŠŪNĀS

Abstract

Anotācija Darbā sintezētas un pētītas membrānas un elektrods membrānas – elektroda sistēmai ūdeņraža degvielas elementam – ierīcei, kas pārveido ķīmisko enerģiju elektriskajā. No izpētītajiem materiāliem protonu apmaiņas membrānai vislabāk atbilst modificēta sulfonēta poli(ēter-ēter-ketona) SPEEK polimērs, uz kura bāzes izstrādāta metode elektronus un protonus vadoša elektrodu materiāla sintēzei no SPEEK un polianilīna polimēriem. Iegūtajiem kompozīta polimēra materiāliem, ko veido viens, divi vai trīs atsevišķi polimēri, noteikta ūdens absorbcijas spēja, veikts Fentona tests, pētīta morfoloģija SEM un atomspēku mikroskopos, mērīta vadāmības temperatūras atkarība, impedances spektroskopija un infrasarkanie spektri. Sintezēts polimēru elektroda materiāls ar jauktu vadāmību – elektronu pārnesi un protonu vadāmību divos dažādos procesos. Atslēgas vārdi: protonu apmaiņas membrāna, membrānas – elektroda sistēma, elektrovadošs polimērs

Annotation Polymer membranes and polymer electrode for membrane-electrode-assembly are synthesized and studied for usage in hydrogen fuel cell (a device that converts chemical energy into electrical). Of the studied proton exchange membrane materials the modified sulphonated poly(ether-ether-ketone) SPEEK polymer best suited for membrane and composite polymer electrode production. Method is proposed to make the electron and proton conductive electrode material from two polymers: SPEEK and polyaniline. Different methods were used to study synthesized composite polymer materials, consisting of one, two or three separate polymers - water absorption, Fenton test, morphology by SEM and AFM, conductivity temperature dependence, impedance spectroscopy and infrared spectra. Synthesized polymer electrode material has a mixed electron – proton conduction. Key words: proton exchange membrane, the membrane - electrode assembly, electron conducting polymer