碱性固体燃料电池碱性聚合物电解质膜的最新研究进展

doi:10.3866/PKU.WHXB201406171

摘要/Abstract

摘要：

最近，碱性聚合物电解质膜燃料电池（APEMFC）因具有电极反应动力学快以及不依赖于贵金属铂催化剂等诸多优点而成为一个热门话题. 作为其中一个关键部件，碱性聚合物电解质膜直接影响燃料电池的性能和成本.然而，迄今为止，仍然没有令人满意的碱性电解质膜材料. 为此，大量研究被开展和报道. 本文综述了近三年内文献中关于燃料电池碱性聚合物电解质膜的最新研究进展：包括各种各样的合成策略，构效关系，水管理以及非原位或原位稳定性测试等等. 尤其是一些新的金属离子基阴离子交换膜和冠醚基阴离子交换膜首次被提及和评论.此外，还进一步预测了将来的发展趋势.

关键词: 碱性固体燃料电池, 碱性聚合物电解质膜, 阴离子交换膜, 复合膜, 非铂催化剂

Abstract:

Alkaline polymer electrolyte membrane fuel cell (APEMFC) has received much recent attention, primarily motivated by their fast dynamics and independence on expensive Pt-based electrocatalysts. As one of vital components of APEMFC, the alkaline polymer membrane directly influences their performance and cost. However, to date, no alkaline membrane has provided a satisfactory benchmark for use in APEMFC. Therefore, intensive efforts have been made to pursue desirable polymer membrane materials. In this article, the research progress over the last 3 years on state-of-the-art alkaline polymer electrolyte membranes for APEMFC is reviewed, including various synthesis strategies, structure-property relationships, water management, and ex situ and in situ stability tests. More specifically, some new metal- cation- based anion exchange membranes, such as ruthenium-complex-based and crown-ether-based anion exchange membranes, are commented on for the first time. Furthermore, future development prospects are also predicted.

Key words: Alkaline solid fuel cell, Alkaline polymer electrolyte membrane, Anion exchange membrane, Composite membrane, Non-Pt catalyst

MSC2000:

O646

侯宏英. 碱性固体燃料电池碱性聚合物电解质膜的最新研究进展[J]. 物理化学学报, 2014, 30(8): 1393-1407.

HOU Hong-Ying. Recent Research Progress in Alkaline Polymer Electrolyte Membranes for Alkaline Solid Fuel Cells[J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2014, 30(8): 1393-1407.

参考文献

(1) Hou, H.; Di Vona, M. L.; Liu, X.; Sgreccia, E.; Chailan, J. F.; Knauth, P. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 3346. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.12.019
(2) Hou, H.; Di Vona, M. L.; Knauth, P. ChemSusChem 2011, 4, 1526. doi: 10.1002/cssc.v4.11
(3) Hou, H.; Di Vona, M. L.; Knauth, P. J. Membr. Sci. 2012, 423-423, 113.
(4) Jiang, Q.; Jiang, L.; Hou, H.; Qi, J.; Wang, S.; Sun, G. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 19714. doi: 10.1021/jp1039755
(5) Yin, J.; Shan, S.; Ng, M. S.; Yang, L.; Mott, D.; Fang, W.; Kang, N.; Luo, J.; Zhong, C. Langmuir 2013, 29, 9249. doi: 10.1021/la401839m
(6) Robertson, N. J.; Kostalik, H. A., IV; Clark, T. J.; Mutolo, P. F.; Abruna, H. D.; Coates, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 3400. doi: 10.1021/ja908638d
(7) Liu, J. P.; Ye, J. Q.; Xu, C. W.; Jiang, S. P.; Tong, Y. X. Electrochem. Commun. 2007, 9, 2334. doi: 10.1016/j.elecom.2007.06.036
(8) Wu, X.; Scott, K. J. Power Sources 2012, 206, 14. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.12.052
(9) Li, X.; Popov, B. N.; Kawahara, T.; Yanagi, H. J. Power Sources 2011, 196, 1717. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.10.018
(10) Xiang, F.; Shen, P. K. Acta Phys. -Chim. Sin. 2009, 25, 1933. [方翔,沈培康.物理化学学报, 2009, 25, 1933.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20090918
(11) Yang, Y. Y.; Ren, J.; Zhang, H. X.; Zhou, Z. Y.; Sun, S. G.; Cai, W. B. Langmuir 2013, 29, 1709. doi: 10.1021/la305141q
(12) Ma, L.; He, H.; Hsu, A.; Chen, R. J. Power Sources 2013, 241, 696. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.04.051
(13) Ohyama, J.; Sato, T.; Satsuma, A. J. Power Sources 2013, 225, 311. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.10.051
(14) Varcoe, J. R.; Slade, R. C. T.; Wright, G. L.; Chen, Y. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 21041. doi: 10.1021/jp064898b
(15) Zhang, Z.; Xin, L.; Li, W. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 9292.
(16) Guo, J.; Zhou, J.; Chu, D.; Chen, R. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 4006. doi: 10.1021/jp310655y
(17) Wang, Z.; Xin, L.; Zhao, X.; Qiu, Y.; Zhang, Z.; Baturina, O. A.; Li, W. Renewable Energy 2014, 62, 556. doi: 10.1016/j.renene.2013.08.005
(18) Mamlouk, M.; Kumar, S. M. S.; Gouerec, P.; Scott, K. J. Power Sources 2011, 196, 7594. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.04.045
(19) Qiao, J.; Xu, L.; Liu, Y.; Xu, P.; Shi, J.; Liu, S.; Tian, B. Electrochim. Acta 2013, 96, 298. doi: 10.1016/j.electacta.2013.02.030
(20) Heli, H.; Jafarian, M.; Mahjani, M. G.; Gobal, F. Electrochim. Acta 2004, 49, 4999. doi: 10.1016/j.electacta.2004.06.015
(21) Sakamoto, T.; Asazawa, K.; Yamada, K.; Tanaka, H. Catalysis Today 2011, 164, 181. doi: 10.1016/j.cattod.2010.11.012
(22) Verma, A.; Jha, A. K.; Basu, S. J. Power Sources 2005, 141, 30. doi: 10.1016/j.jpowsour.2004.09.005
(23) Rao, C. V.; Ishikawa, Y. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 4340. doi: 10.1021/jp210840a
(24) Huang, D.; Zhang, B.; Zhang, Y.; Zhan, F.; Xu, X.; Shen, Y.; Wang, M. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 1415. doi: 10.1039/c2ta00552b
(25) Yang, S.; Feng, X.; Wang, X.; Müllen, K. Angew. Chem. Int. Edit. 2011, 50, 5339. doi: 10.1002/anie.201100170
(26) Chen, P.; Xiao, T.; Qian, Y.; Li, S.; Yu, S. Adv. Mater. 2013, 25, 3192. doi: 10.1002/adma.201300515
(27) Li, Y. S.; Zhao, T. S. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 15334. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.07.119
(28) Wang, Y.; Li, L.; Hu, L.; Zhuang, L.; Lu, J. T.; Xu, B. Q. Electrochem. Commun. 2003, 5, 662. doi: 10.1016/S1388-2481(03)00148-6
(29) Bahrami, H.; Faghri, A. J. Power Sources 2012, 218, 286. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.06.057
(30) Bambagioni, V.; Bianchini, C.; Marchionni, A.; Filippi, J.; Vizza, F.; Teddy, J.; Serp, P.; Zhiani, M. J. Power Sources 2009, 190, 241. doi: 10.1016/j.jpowsour.2009.01.044
(31) Ilie, A.; Simoes, M.; Baranton, S.; Coutanceau, C.; Martemianov, S. J. Power Sources 2011, 196, 4965. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.02.003
(32) Zhang, Z.; Xin, L.; Li, W. Appl. Catal. B: Environ. 2012, 119-120, 40.
(33) Bartrom, A. M.; Haan, J. L. J. Power Sources 2012, 214, 68. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.04.032
(34) Suzuki, S.; Muroyama, H.; Matsui, T.; Eguchi, K. J. Power Sources 2012, 208, 257. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.02.043
(35) Sakamoto, T.; Asazawa, K.; Chinchilla, J. S.; Martinez, U.; Halevi, B.; Atanassov, P.; Strasser, P.; Tanaka, H. J. Power Sources 2014, 247, 605. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.08.107
(36) Qiao, J.; Fu, J.; Liu, L.; Zhang, J.; Xie, J.; Li, G. Solid State Ionics 2012, 214, 6. doi: 10.1016/j.ssi.2012.02.059
(37) Xia, Z.; Yuan, S.; Jiang, G.; Guo, X.; Fang, J.; Liu, L.; Qiao, J.; Yin, J. J. Membr. Sci. 2012, 390-391, 152.
(38) Couture, G.; Alaaeddine, A.; Boschet, F.; Ameduri, B. Prog. Polym. Sci. 2011, 36, 1521. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2011.04.004
(39) Merle, G.; Wessling, M.; Nijmeijer, K. J. Membr. Sci. 2011, 377, 1. doi: 10.1016/j.memsci.2011.04.043
(40) Zha, Y.; Miller, M. L. D.; Johnson, Z. D.; Hickner, M. A.; Tew, G. N. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4493. doi: 10.1021/ja211365r
(41) Huo, S.; Deng, H.; Chang, Y.; Jiao, K. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 18389. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.09.074
(42) Kang, S.; Jung, D.; Shin, J.; Lim, S.; Kim, S. K.; Shul, Y.; Peck, D. H. J. Membr. Sci. 2013, 447, 36. doi: 10.1016/j.memsci.2013.07.005
(43) Fujimoto, C.; Kim, D. S.; Hibbs, M.; Wrobleski, D.; Kim, Y. S. J. Membr. Sci. 2012, 423-424, 438.
(44) Piana, M.; Boccia, M.; Filpi, A.; Flammia, E.; Miller, H. A.; Orsini, M.; Salusti, F.; Santiccioli, S.; Ciardelli, F.; Pucci, A. J. Power Sources 2010, 195, 5875. doi: 10.1016/j.jpowsour.2009.12.085
(45) Li, Y. S.; Zhao, T. S.; Liang, Z. X. J. Power Sources 2009, 190, 223. doi: 10.1016/j.jpowsour.2009.01.055
(46) Deng, H.; Huo, S.; Chang, Y.; Zhou, Y.; Jiao, K. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 6509. doi: 10.1016/j.ijhydene.2013.03.045
(47) Jung, H.; Fujii, K.; Tamaki, T.; Ohashi, H.; Ito, T.; Yamaguchi, T. J. Membr. Sci. 2011, 373, 107. doi: 10.1016/j.memsci.2011.02.044
(48) Gu, S.; Cai, R.; Yan, Y. Chem. Commun. 2011, 47, 2856. doi: 10.1039/c0cc04335d
(49) Gu, S.; Cai, R.; Luo, T.; Chen, Z.; Sun, M.; Liu, Y.; He, G.; Yan, Y. Angew. Chem. Int. Edit. 2009, 48, 6499. doi: 10.1002/anie.v48:35
(50) Yazicigil, Z.; Oztekin, Y. Desalination 2006, 190, 71. doi: 10.1016/j.desal.2005.07.016
(51) Grekovich, A. L.; Mikhelson, K. N. J. Electroanal. 2002, 14, 1391. doi: 10.1002/1521-4109(200211)14:19/20<1391::AIDELAN1391> 3.0.CO;2-S
(52) Koo, J. S.; Kwak, N. S.; Hwang, T. S. J. Membr. Sci. 2012, 423-424, 293.
(53) Wang, Z. X.; Luo, Y. B.; Yu, P. J. Membr. Sci. 2006, 280, 134. doi: 10.1016/j.memsci.2006.01.015
(54) Hwang, G. J.; Ohya, H. J. Membr. Sci. 1997, 32, 55.
(55) Zhang, M.; Kim, H. K.; Chalkova, E.; Mark, F.; Lvov, S. N.; Chung, T. C. M. Macromolecules 2011, 44, 5937. doi: 10.1021/ma200836d
(56) Noonan, K. J. T.; Hugar, K. M.; Kostalik, H. A., IV; Lobkovsky, E. B.; Abrun, H. D.; Coates, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18161. doi: 10.1021/ja307466s
(57) He, Q.; Ren, X. J. Power Sources 2012, 220, 373. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.07.039
(58) Kim, J. H.; Kim, H. K.; Hwang, K. T.; Lee, J. Y. Int. J. Hydrog. Energy 2010, 35, 768. doi: 10.1016/j.ijhydene.2009.10.100
(59) Prakash, G. K. S.; Krause, F. C.; Viva, F. A.; Narayanan, S. R.; Olah, G. A. J. Power Sources 2011, 196, 7967. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.05.056
(60) Leng, Y. J.; Chen, G.; Mendoza, A. J.; Tighe, T. B.; Hickner, M. A.; Wang, C. Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9054. doi: 10.1021/ja302439z
(61) Li, Y. S.; He, Y. L.; Yang, W. W. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 13427. doi: 10.1016/j.ijhydene.2013.07.042
(62) Wang, X.; McClure, J. P.; Fedkiw, P. S. Electrochim. Acta 2012, 79, 126. doi: 10.1016/j.electacta.2012.06.098
(63) Giffin, G. A.; Lavina, S.; Pace, G.; Di Noto V. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 23965. doi: 10.1021/jp3094879
(64) Follain, N.; Roualdes, S.; Marais, S.; Frugier, J.; Reinholdt, M. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 8510. doi: 10.1021/jp2109835
(65) Scott, K.; Yu, E.; Vlachogiannopoulos, G.; Shivare, M.; Duteanu, N. J. Power Sources 2008, 175, 452. doi: 10.1016/j.jpowsour.2007.09.027
(66) Frenzel, I.; Holdik, H.; Stamatialis, D.; Pourcelly, G.; Wessling, M. J. Membr. Sci. 2005, 261, 49. doi: 10.1016/j.memsci.2005.03.031
(67) Aarnio, A. S.; Hietala, S.; Rauhala, T.; Kallio, T. J. Power Sources 2011, 196, 6153. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.03.028
(68) Li, Y. S.; Zhao, T. S.; Yang, W. W. Int. J. Hydrog. Energy 2010, 35, 5656.
(69) Matsuoka, K.; Iriyama, Y.; Abe, T.; Matsuoka, M.; Ogumi, Z. J. Power Sources 2005, 150, 27. doi: 10.1016/j.jpowsour.2005.02.020
(70) Li, Y. S.; Zhao, T. S.; Liang, Z. X. J. Power Sources 2009, 187, 387. doi: 10.1016/j.jpowsour.2008.10.132
(71) Li, Y. S.; Zhao, T. S. Int. J. Hydrog. Energy 2011, 36, 7707. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.03.090
(72) Li, Y. S.; Zhao, T. S. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 4413. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.11.086
(73) Shen, S. Y.; Zhao, T. S.;Wu, Q. X. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 575. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.09.077
(74) Suzuki, S.; Muroyama, H.; Matsui, T.; Eguchi, K. Electrochim. Acta 2013, 88, 552. doi: 10.1016/j.electacta.2012.10.105
(75) Li, Y. S.; Zhao, T. S.; Chen, R. J. Power Sources 2011, 196, 133. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.06.111
(76) Cao, Y. C.; Wang, X.; Scott, K. J. Power Sources 2012, 201, 226. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.10.113
(77) Price, S. C.; Ren, X.; Jackson, A. C.; Ye, Y.; Elabd, Y. A.; Beyer, F. L. Macromolecules 2013, 46, 7332. doi: 10.1021/ma400995n
(78) Tripathi, B. P.; Kumar, M.; Shahi, V. K. J. Membr. Sci. 2010, 360, 90. doi: 10.1016/j.memsci.2010.05.005
(79) Tanaka, M.; Koike, M.; Miyatake, K.; Watanabe, M. Macromolecules 2010, 43, 2657. doi: 10.1021/ma902479d
(80) Li, N.; Zhang, Q., Wang, C.; Lee, Y. M.; Guiver, M. D. Macromolecules 2012, 45, 2411. doi: 10.1021/ma202681z
(81) Wang, J.; Wang, J.; Li, S.; Zhang, S. J. Membr. Sci. 2011, 368, 246. doi: 10.1016/j.memsci.2010.11.058
(82) Mamlouk, M.; Scott, K.; Horsfall, J. A.; Williams, C. Int. J. Hydrog. Energy 2011, 36, 7191. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.03.074
(83) Zhang, J.; Qiao, J.; Jiang, G.; Liu, L.; Liu, Y. J. Power Sources 2013, 240, 359. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.03.162
(84) Tanaka, M.; Koike, M.; Miyatake, K.; Watanabe, M. Polym. Chem. 2011, 2, 99. doi: 10.1039/c0py00238k
(85) Sun, L.; Guo, J.; Zhou, J.; Xu, Q.; Chu, D.; Chen, R. J. Power Sources 2012, 202, 70. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.11.023
(86) Lee, K. M.; Wycisk, R.; Litt, M.; Pintauro, P. N. J. Membr. Sci. 2011, 383, 254. doi: 10.1016/j.memsci.2011.08.062
(87) Maesa, A. M.; Pandeya, T. P.; Vandiver, M. A.; Lundquist, L. K.; Yang, Y.; Horan, J. L.; Krosovsky, A.; Liberatore, M. W.; Seifert, S.; Herring, A. M. Electrochim. Acta 2013, 110, 260. doi: 10.1016/j.electacta.2013.04.033
(88) Zeng, L.; Tang, Z. K.; Zhao, T. S. Appl. Energy 2014, 115, 405. doi: 10.1016/j.apenergy.2013.11.039
(89) Li, X.; Yu, Y.; Liu, Q.; Meng, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 3627. doi: 10.1021/am3007005
(90) Zhou, J.; Guo, J.; Chu, D.; Chen, R. J. Power Sources 2012, 219, 272. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.07.051
(91) Zeng, Q. H.; Liu, Q. L.; Broadwell, I.; Zhu, A. M.; Xiong, Y.; Tu, X. P. J. Membr. Sci. 2010, 349, 237. doi: 10.1016/j.memsci.2009.11.051
(92) Seo, D. W.; Lim, Y. D.; Hossain, M. A.; Lee, S. H.; Lee, H. C.; Jang, H. H.; Choi, S. Y.; Kim, W. G. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 38, 579.
(93) Abuin, G. C.; Nonjola, P.; Franceschini, E. A.; Izraelevitch, F. H.; Mathe, M. K.; Corti, H. R. Int. J. Hydrog. Energy 2010, 35, 5849. doi: 10.1016/j.ijhydene.2009.12.128
(94) Seo, D. W.; Hossain, M. A.; Lee, D. H.; Lim, Y. D.; Lee, S. H.; Lee, H. C.; Hong, T. W.; Kim, W. G. Electrochim. Acta 2012, 86, 360. doi: 10.1016/j.electacta.2012.04.065
(95) Zhao, Z.; Gong, F.; Zhang, S.; Li, S. J. Power Sources 2012, 218, 368. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.07.011
(96) Zarrin, H.; Wu, J.; Fowler, M.; Chen, Z. J. Membr. Sci. 2012, 394-395, 193.
(97) Wang, G.; Weng, Y.; Chu, D.; Chen, R.; Xie, D. J. Membr. Sci. 2009, 332, 63.
(98) Hossain, M. A.; Lim, Y.; Lee, S.; Jang, H.; Choi, S.; Jeon, Y.; Lim, J.; Kim, W. G. Int. J. Hydrog. Energy 2014, 39, 2731.
(99) Li, X.; Yu, Y.; Liu, Q.; Meng, Y. J. Membr. Sci. 2013, 436, 202. doi: 10.1016/j.memsci.2013.02.041
(100) Tanaka, M.; Fukasawa, K.; Nishino, E.; Yamaguchi, S.; Yamada, K.; Tanaka, H.; Bae, B.; Miyatake, K.; Watanabe, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10646. doi: 10.1021/ja204166e
(101) Park, D. Y.; Kohl, P. A.; Beckham, H. W. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 15468. doi: 10.1021/jp311987v
(102) Zeng, L.; Zhao, T. S. Electrochem. Commun. 2013, 34, 278. doi: 10.1016/j.elecom.2013.07.015
(103) Mahendiravarman, E.; Sangeetha, D. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 2471.
(104) Yan, X.; He, G.; Gu, S.; Wu, X.; Du, L.; Zhang, H. J. Membr. Sci. 2011, 375, 204. doi: 10.1016/j.memsci.2011.03.046
(105) Yan, X.; He, G.; Gu, S.; Wu, X.; Du, L.; Wang, Y. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 5216. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.12.069
(106) Yan, X.; Wang, Y.; He, G.; Hu, Z.;Wu, X. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 38, 7964;.
(107) Lu, W.; Shao, Z.; Zhang, G.; Li, J.; Zhao, Y.; Yi, B. Solid State Ionics 2013, 245-246, 8.
(108) Lu, W.; Shao, Z.; Zhang, G.; Zhao, Y.; Li, J.; Yi, B. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 9285. doi: 10.1016/j.ijhydene.2013.05.070
(109) Vinodh, R.; Purushothaman, M.; Sangeetha, D. Int. J. Hydrog. Energy 2011, 36, 291.
(110) Wang, X.; Li, M.; Golding, B. T.; Sadeghi, M.; Cao, Y.; Yu, E. H.; Scott, K. Int. J. Hydrog. Energy 2011, 36, 10022. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.05.054
(111) Jasti, A.; Prakash, S.; Shahi, V. K. J. Membr. Sci. 2013, 428, 470. doi: 10.1016/j.memsci.2012.11.016
(112) Han, J.; Peng, H.; Pan, J.; Wei, L.; Li, G.; Chen, C.; Xiao, L.; Lu, J.; Zhuang, L. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 5, 13405.
(113) Mamlouk, M.; Scott, K. J. Power Sources 2012, 211, 140-146. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.03.100
(114) Luo, Y.; Guo, J.; Liu, Y.; Shao, Q.; Wang, C.; Chu, D. J. Membr. Sci. 2012, 423-424, 209.
(115) Danks, T. N.; Slade, R. C. T.; Varcoe, J. R. J. Mater. Chem. 2003, 13, 712. doi: 10.1039/b212164f
(116) Ko, B. S.; Sohn, J. Y.; Shin, J. Polymer 2012, 53, 4652. doi: 10.1016/j.polymer.2012.08.002
(117) Fang, J.; Yang, Y.; Lu, X.; Ye, M.; Li, W.; Zhang, Y. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 594. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.09.112
(118) Varcoe, J. R.; Slade, R. C. T. Eletrochem. Commun. 2006, 8, 839. doi: 10.1016/j.elecom.2006.03.027
(119) Liu, H.; Yang, S.; Wang, S.; Fang, J.; Jiang, L.; Sun, G. J. Membr. Sci. 2011, 369, 277. doi: 10.1016/j.memsci.2010.12.002
(120) Liu, H.; Wang, S. L.; Jiang, L. H.; Sun, G. Q. Scienta Sinica Chimica 2011, 41, 1857. [柳鹤,王素力, 姜鲁华,孙公权. 中国科学: 化学, 2011, 41, 1857.] doi: 10.1360/032011-590
(121) Zikewski, J. P.; Mudri, N. H.; Varcoe, J. R. Phys. Chem. 2013, 89, 64.
(122) Poynton, S. D.; Kizewski, J. P.; Slade, R. C. T.; Varcoe, J. R. Solid State Ionics 2010, 181, 219. doi: 10.1016/j.ssi.2009.01.019
(123) Mamlouk, M.; Horsfall, J. A.; Williams, C.; Scott, K. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 11912. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.05.117
(124) Ko, B. S.; Sohn, J. Y.; Nho, Y. C.; Shin, J. Nuclear Instruments Methods in Physics Research B 2011, 269, 2509. doi: 10.1016/j.nimb.2011.07.022
(125) Ameduri, B. Chem. Rev. 2009, 109, 6632. doi: 10.1021/cr800187m
(126) Mamlouk, M.; Horsfall, J. A.; Williams, C.; Scott, K. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 11912. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.05.117
(127) Sherazi, T. A.; Sohn, J. Y.; Lee, Y. M.; Guiver, M. D. J. Membr. Sci. 2013, 441, 148. doi: 10.1016/j.memsci.2013.03.053
(128) Hu, J.; Zhang, C.; Jiang, L.; Fang, S.; Zhang, X.; Wang, X.; Meng, Y. J. Power Sources 2014, 248, 831. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.09.099
(129) Hu, J.; Zhang, C.; Cong, J.; Toyoda, H.; Nagatsu, M.; Meng, Y. J. Power Sources 2011, 196, 4483. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.01.034
(130) Lin, X.; Liu, Y.; Poynton, S. D.; Ong, A. L.; Varcoe, J. R.;Wu, L.; Li, Y.; Liang, X.; Li, Q.; Xu, T. J. Power Sources 2013, 233, 259. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.01.059
(131) Sudre, G.; Inceoglu, S.; Cotanda, P.; Balsara, N. P. Macromolecules 2013, 46, 1519. doi: 10.1021/ma302357k
(132) Hu, J.; Meng, Y.; Zhang, C.; Fang, S. Thin Solid Films 2011, 519, 2155. doi: 10.1016/j.tsf.2010.11.028
(133) Zhang, C.; Hu, J.; Cong, J.; Zhao, Y.; Shen, W.; Toyoda, H.; Nagatsu, M.; Meng, Y. J. Power Sources 2011, 196, 5386. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.02.073
(134) Zhang, Y.; Fang, J.; Wu, Y.; Xu, H.; Chi, X.; Li, W., Yang, Y.; Yan, G.; Zhuang, Y. J. Colloid Interface Sci. 2102, 381, 59.
(135) Xu, H.; Fang, J.; Guo, M.; Lu, X.; Wei, X.; Tu, S. J. Membr. Sci. 2010, 354, 206. doi: 10.1016/j.memsci.2010.02.028
(136) Lu, W.; Shao, Z. G.; Zhang, G.; Zhao, Y.; Yi, B. J. Power Sources 2014, 248, 905. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.08.141
(137) Wu, L.; Zhou, G.; Liu, X.; Zhang, Z.; Li, C.; Xu, T. J. Membr. Sci. 2011, 371, 155. doi: 10.1016/j.memsci.2011.01.036
(138) Lin, X.; Gong, M.; Liu, Y.; Wu, L.; Li, Y.; Liang, X.; Li, Q.; Xu, T. J. Membr. Sci. 2013, 425-426, 190.
(139) Henkensmeier, D.; Cho, H.; Brela, M.; Michalak, A.; Dyck, A.; Germe, W.; Duong, N. M. H.; Jang, J. H.; Kim, H. J.; Woo, N. S.; Lim, T. H. Int. J. Hydrog. Energy 2014, 39, 2842.
(140) Hou, H.; Wang, S.; Liu, H.; Sun, L.; Jin, W.; Jing, M.; Jiang, L.; Sun, G. Int. J. Hydrog. Energy 2011, 35, 11955.
(141) Wang, J.; He, R.; Che, Q. J. Colloid Interface Sci. 2011, 361, 219. doi: 10.1016/j.jcis.2011.05.039
(142) Wan, Y.; Peppley, B.; Creber, K. A. M.; Bui, V. T. J. Power Sources 2010, 195, 3785. doi: 10.1016/j.jpowsour.2009.11.123
(143) Wang, J.; Wang, J.; Zhang, S. J. Membr. Sci. 2012, 415-416, 205.
(144) Zhang, Q.; Zhang, Q.; Wang, J.; Zhang, S.; Li, S. Polymer 2010, 51, 5407. doi: 10.1016/j.polymer.2010.09.049
(145) Qiu, B.; Lin, B.; Si, Z.; Qiu, L.; Chu, F.; Zhao, J.; Yan, F. J. Power Sources 2012, 217, 329. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.06.041
(146) Kim, D.; Labouriau, A.; Guiver, M. D.; Kim, Y. Chem. Mater. 2011, 23, 3795. doi: 10.1021/cm2016164
(147) Yan, X.; Gu, S.; He, G.; Wu, X.; Benziger, J. J. Power Sources 2014, 250, 90. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.10.140
(148) Liu, L.; Li, Q.; Dai, J.; Wang, H.; Jin, B.; Bai, R. J. Membr. Sci. 2014, 453, 52. doi: 10.1016/j.memsci.2013.10.054
(149) Zhang, H.; Ohashi, H.; Tamaki, T.; Yamaguchi, T. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 7650. doi: 10.1021/jp211084b
(150) Ye, Y.; Sharick, S.; Davis, E. M.; Winey, K. I.; Elabd, Y. A. ACS Macro. Lett. 2013, 2, 575. doi: 10.1021/mz400210a
(151) Ye, Y.; Elabd, Y. A. Macromolecules 2011, 44, 8494. doi: 10.1021/ma201864u
(152) Lin, B.; Qiu, L.; Lu, J.; Yan, F. Chem. Mater. 2010, 22, 6718. doi: 10.1021/cm102957g
(153) Lin, B.; Qiu, L.; Qiu, B.; Peng, Y.; Yan, F. Macromolecules 2011, 44, 9642. doi: 10.1021/ma202159d
(154) Guo, M.; Fang, J.; Xu, H.; Li, W.; Lu, X.; Lan, C.; Li, K. J. Membr. Sci. 2010, 362, 97. doi: 10.1016/j.memsci.2010.06.026
(155) Li, X.; Yu, Y.; Liu, Q.; Meng, Y. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 11067. doi: 10.1016/j.ijhydene.2013.01.006
(156) Hu, Q.; Shang, Y.; Wang, Y.; Xu, M.; Wang, S.; Xie, X. G.; Liu, Y.; Zhang, H.; Wang, J.; Mao, Z. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 12659. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.05.077
(157) Chen, D.; Hickner, M. A. Macromolecules 2013, 46, 9270. doi: 10.1021/ma401620m
(158) Yan, J.; Hickner, M. A. Macromolecules 2010, 43, 2349. doi: 10.1021/ma902430y
(159) Xu, S.; Zhang, G.; Zhang, Y.; Zhao, C.; Ma, W.; Sun, H.; Zhang, N.; Zhang, L.; Jiang, H.; Na, H. J. Power Sources 2012, 209, 228. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.02.076
(160) Katzfub, A.; Gogel, V.; Jorissen, L.; Kerres, J. J. Membr. Sci. 2013, 425-426, 131.
(161) Tanaka, M.; Koike, M.; Miyatake, K.; Watanabe, M. Polym. Chem. 2011, 2, 99. doi: 10.1039/c0py00238k
(162) Wang, W.; Wang, S.; Li, W.; Xie, X.; Lv, Y. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 11045. doi: 10.1016/j.ijhydene.2013.03.166
(163) Rao, A. H. N.; Thankamony, R. L.; Kim, H. J.; Nam, S.; Kim, T. H. Polymer 2013, 54, 111. doi: 10.1016/j.polymer.2012.11.023
(164) Li, C.; Wang, S.; Wang, W.; Xie, X.; Lv, Y.; Deng, C. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 11038.
(165) Li, N.; Leng, Y.; Hickner, M. A.; Wang, C. Y. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10124. doi: 10.1021/ja403671u
(166) Zhao, C. H.; Gong, Y.; Liu, Q. L.; Zhang, Q. G.; Zhu, A. M. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 11383. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.04.163
(167) Shen, K.; Pang, J.; Feng, S.; Wang, Y.; Jiang, Z. J. Membr. Sci. 2013, 440, 20.
(168) Lin, X.; Wu, L.; Liu, Y.; Ong, A. L.; Poynton, S. D.; Varcoe, J. R.; Xu, T. J. Power Sources 2012, 217, 373. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.05.062
(169) Lin, X.; Liang, X.; Poynton, S. D.; Varcoe, J. R.; Ong, A. L.; Ran, J.; Li, Y.; Li, Q.; Xu, T. J. Membr. Sci. 2013, 443, 193. doi: 10.1016/j.memsci.2013.04.059
(170) Ye, L.; Zhai, L.; Fang, J.; Liu, J.; Li, C.; Guan, R. Solid State Ionics 2013, 240, 1. doi: 10.1016/j.ssi.2013.03.019
(171) Yang, C. C.; Chiu, S. S.; Kuo, S. C.; Liou, T. H. J. Power Sources 2012, 199, 37. doi: 10.1016/j.jpowsour.2011.10.020
(172) Wang, J.; Li, S.; Zhang, S. Macromolecules 2010, 43, 3890. doi: 10.1021/ma100260a
(173) Chen, D.; Hickner, M. A. ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 5775. doi: 10.1021/am301557w
(174) Long, H.; Kim, K.; Pivovar, B. S. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 9419. doi: 10.1021/jp3014964
(175) Kim, D. S.; Fujimoto, C. H.; Hibbs, M. R.; Labouriau, A.; Choe, Y. K.; Kim, Y. S. Macromolecules 2013, 46, 7826. doi: 10.1021/ma401568f
(176) Luo, Y.; Guo, J.; Wang, C.; Chu, D. Electrochem. Commun. 2012, 16, 65. doi: 10.1016/j.elecom.2012.01.005
(177) Pan, J.; Chen, C.; Zhuang, L.; Lu, J. Accounts Chem. Res. 2012, 45, 473. doi: 10.1021/ar200201x
(178) Nonjola, P. T.; Mathe, M. K.; Modibedi, R. M. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 5115. doi: 10.1016/j.ijhydene.2013.02.028
(179) Wu, Y.; Wu, C.; Varcoe, J. R.; Poynton, S. D.; Xu, T.; Fu, Y. J. Power Sources 2010, 195, 3069. doi: 10.1016/j.jpowsour.2009.11.118
(180) XU, T. W.;Wu, Y. H.; Luo, J. X. Membrane Science Technology 2011, 31, 192. [徐铜文,吴永会, 罗婧艺. 膜科学与技术, 2011, 31, 192.]
(181) Li, X.; Yu, Y.; Meng, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 1414. doi: 10.1021/am302844x
(182) Zhou, T.; Zhang, J.; Qiao, J.; Liu, L.; Jiang, G.; Zhang, J.; Liu, Y. J. Power Sources 2013, 227, 291. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.11.041
(183) Zhou, T.; Zhang, J.; Fu, J.; Jiang, G.; Zhang, J.; Qiao, J. Synthetic Metals 2013, 167, 43. doi: 10.1016/j.synthmet.2013.02.008
(184) Qiao, J.; Fu, J.; Liu, L.; Liu, Y. ; Sheng, J. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 4580. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.06.038
(185) Zhao, Y.; Yu, H.; Xing, D.; Lu, W.; Shao, Z.; Yi, B. J. Membr. Sci. 2012, 421-422, 311.
(186) Guo, T. Y.; Zeng, Q. H.; Zhao, C. H.; Liu, Q. L.; Zhu, A. M.; Broadwell, I. J. Membr. Sci. 2011, 371, 268. doi: 10.1016/j.memsci.2011.01.043
(187) Cao, Y. C.; Scott, K.; Wang, X. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 12689.
(188) Maurya, S.; Shin, S. H.; Kim, M. K.; Yun, S. H.; Moon, S. H. J. Membr. Sci. 2013, 443, 28. doi: 10.1016/j.memsci.2013.04.035
(189) Zhao, Y.; Pan, J.; Yu, H.; Yang, D.; Li, J.; Zhuang, L. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 1983. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.11.055
(190) Zhang, F.; Zhang, H.; Qu, C.; Ren, J. J. Power Sources 2011, 196, 3099. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.11.102
(191) Switzer, E. E. O.; lson, T. S.; Datye, A. K.; Atanassov, P.; Hibbs, M. R.; Fujimoto, C.; Cornelius, C. J. Electrochim. Acta 2010, 55, 3404. doi: 10.1016/j.electacta.2009.12.073
(192) Qiao, J.; Zhang, J.; Zhang, J. J. Power Sources 2013, 237, 1. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.02.059
(193) Ranganathan, S.; Easton, E. B. Int. J. Hydrog. Energy 2010, 35, 1001. doi: 10.1016/j.ijhydene.2009.11.077
(194) Ranganathan, S.; Easton, E. B. Int. J. Hydrog. Energy 2010, 35, 4871.
(195) Miyazaki, K.; Abe, T.; Nishio, K.; Nakanishi, H.; Ogumi, Z. J. Power Sources 2010, 195, 6500. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.04.023
(196) Bhattacharyya, A.; Goswami, A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 12958. doi: 10.1021/jp9053605
(197) Zhuang, L.; Huang, A. B.; Lu, S. F.; Tao, J. T.; Xiao, C. B. AKind of Preparation Method of Strongly Alkaline Polymer Electrolyte Membrane. CN Patent CN1560117, 2005-01-05. [庄林,黄爱宾, 卢善富,陆君涛, 肖超渤.一种强碱性聚合物电解质膜的制备方法:中国, CN1560117[P]. 2005-01-05.]
(198) Tomlin, D. W.; Fratini, A. V.; Hunsaker, M.; Adams, W. W. Polymer 2000, 41, 9003. doi: 10.1016/S0032-3861(00)00242-1
(199) Henkensmeier, D.; Cho, H. R.; Kim, H. J.; Kirchner, C. N.; Leppin, J.; Dyck, A. Polym. Degrad. Stabi. 2012, 97, 264. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2011.12.024
(200) Hu, J. W.; Zhang, H. M.; Zhai, Y. F.; Liu, G.; Yi, B. L. Int. J. Hydrog. Energy 2006, 31, 1855. doi: 10.1016/j.ijhydene.2006.05.001
(201) Leykin, A. Y.; Shkrebko, O. A.; Tarasevich, M. R. J. Membr. Sci. 2009, 328, 86. doi: 10.1016/j.memsci.2008.11.047
(202) Luo, H.; Vaivars, G.; Agboola, B.; Mu, S.; Mathe, M. Solid State Ionics 2012, 208, 52. doi: 10.1016/j.ssi.2011.11.029
(203) Xing, B.; Savadogo, Q. Electrochem. Commun. 2000, 2, 697. doi: 10.1016/S1388-2481(00)00107-7
(204) Hou, H.; Sun, G.; He, R.; Wu, Z.; Sun, B. J. Power Sources 2008, 182, 95. doi: 10.1016/j.jpowsour.2008.04.010
(205) Hou, H.; Sun, G.; He, R.; Wu, Z.; Sun, B.; Jin, W.; Liu, H.; Xin, Q. Int. J. Hydrog. Energy 2008, 33, 7172.
(206) Hou, H.; Wang, S.; Jiang, Q.; Jin, W.; Jiang, L.; Sun, G. J. Power Sources 2011, 196, 3244. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.11.104
(207) An, L.; Zeng, L.; Zhao, T. S. Int. J. Hydrog. Energy 2013, 38, 10602. doi: 10.1016/j.ijhydene.2013.06.042
(208) Merle, G.; Hosseiny, S. S.; Wessling, M.; Nijmeijer, K. J. Membr. Sci. 2012, 409-410, 191.
(209) Yang, J. M.; Chiu, H. C. J. Membr. Sci. 2012, 419-420, 65.
(210) Nikol, V. M.; Zugi, D. L.; Maksi, A. D.; Saponji, D. P.; Kaninski, M. P. M. Int. J. Hydrog. Energy 2011, 36, 110041.
(211) Wu, Y. H. Preparation, Characterizations and Application of Organic-Inorganic Hybrid Anion-Exchange Membranes. Ph. D. Dissertation, University of Science and Technology of China, Hefei, 2009. [吴永会. 有机-无机杂化阴离子交换膜的制备、表征和应用[D]. 合肥:中国科技大学, 2009.]
(212) Wu, Y.; Wu, C.; Li, Y.; Xu, T.; Fu, Y. J. Membr. Sci. 2010, 350, 322. doi: 10.1016/j.memsci.2010.01.007
(213) Pan, W. H.; Lue, S. J.; Chang, C. M.; Liu, Y. L. J. Membr. Sci. 2011, 376, 225. doi: 10.1016/j.memsci.2011.04.026
(214) Zeng, L.; Zhao, T. S.; Li, Y. S. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 18425. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.09.089
(215) Ye, Y.; Cheng, M.; Xie, X.; Rick, J.; Huang, Y.; Chang, F.; Hwang, B. J. Power Sources 2013, 239, 424. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.03.021
(216) Fu, J.; Qiao, J. L.; Ma, J. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26, 2975. [傅婧,乔锦丽, 马建新. 物理化学学报, 2010, 26, 2975.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20101014
(217) Liu, L. L.; Ding, L.; Xu, L.; Qiao, J. L.; Sheng, J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 2665. [刘玲玲,丁蕾,徐莉,乔锦丽,盛嘉.物理化学学报, 2011, 27, 2665.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20111106
(218) Wang, E. D.; Zhao, T. S.; Yang, W. W. Int. J. Hydrog. Energy 2010, 35, 2183. doi: 10.1016/j.ijhydene.2009.12.179
(219) Yang, C. C.; Chiu, S. J.; Lee, K. T.; Chien, W. C.; Lin, C. T.; Huang, C. A. J. Power Sources 2008, 184, 44.
(220) Yang, C. C.; Chiu, S. J.; Lin, C. T. J. Power Sources 2008, 177, 40. doi: 10.1016/j.jpowsour.2007.11.010
(221) An, L.; Zhao, T. S.;Wu, Q. X.; Zeng, L. Int. J. Hydrog. Energy 2012, 37, 14536. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.06.105

[1]	李一鸣,陈肖,刘晓军,李文有,贺蕴秋. 氧化石墨烯在氧化锌衬底上的电化学还原及其光电性能[J]. 物理化学学报, 2017, 33(3): 554-562.
[2]	方敏,王宗元,刘昌俊. 室温电子还原制备金纳米颗粒与琼脂糖复合膜的表征与应用[J]. 物理化学学报, 2017, 33(2): 435-440.
[3]	卢善富,彭思侃,相艳. 双极界面聚合物膜燃料电池研究进展[J]. 物理化学学报, 2016, 32(8): 1859-1865.
[4]	韩帅元, 岳宝华, 严六明. 基于膦酸基的高温质子交换膜的研究进展[J]. 物理化学学报, 2014, 30(1): 8-21.
[5]	刘德治, 候西鑫, 朱秀玲, 王瑞, 井健, 崔悦. 基于自交联杂萘联苯聚芳醚阴离子交换膜制备及其物理化学性质[J]. 物理化学学报, 2013, 29(12): 2573-2578.
[6]	程海龙, 徐晶美, 王哲, 任春丽, 白洪伟, 赵成吉, 张会轩. 侧链型磺化聚芳醚酮/磺化聚乙烯醇复合型直接甲醇燃料电池用质子交换膜[J]. 物理化学学报, 2013, 29(07): 1515-1523.
[7]	刘秦, 康志新, 方刚. 烧结型NdFeB永磁体表面有机纳米复合膜的制备及性能[J]. 物理化学学报, 2013, 29(04): 821-828.
[8]	潘鹤, 滕淑华, 丁翠翠. 硅表面复合自组装膜的制备及其摩擦性能[J]. 物理化学学报, 2012, 28(04): 917-922.
[9]	刘玲玲, 丁蕾, 徐莉, 乔锦丽, 盛嘉伟. 化学交联聚乙烯醇改性纤维素碱性阴离子交换复合膜的制备与性能[J]. 物理化学学报, 2011, 27(11): 2665-2670.
[10]	文胜, 龚春丽, 蔡芳昌, 叶正涛. 磺化聚醚砜/薄水铝石复合质子交换膜的性能[J]. 物理化学学报, 2011, 27(08): 1886-1892.
[11]	龚春丽, 周毅, 闫礼成, 文胜, 郑根稳. SPES/PWA/SiO₂复合质子交换膜的性能[J]. 物理化学学报, 2010, 26(11): 2967-2974.
[12]	臧杨, 郝晓刚, 王忠德, 张忠林, 刘世斌. 碳纳米管/聚苯胺/铁氰化镍复合膜的电化学共聚制备与电容性能[J]. 物理化学学报, 2010, 26(02): 291-298.
[13]	郑根稳龚春丽文胜周环波解孝林. 磺化聚醚砜/磷酸硼复合质子交换膜的制备与性能[J]. 物理化学学报, 2009, 25(03): 575-582.
[14]	冯华君;陈渊;代克化;宋兆爽;马建伟;其鲁. 一种新型锂离子电池用聚合物电解质复合膜的制备和性能表征[J]. 物理化学学报, 2007, 23(12): 1922-1926.
[15]	褚道葆;张莉艳;张金花;张秀梅;尹晓娟. NanoTiO₂-CNT复合膜电极在DMF溶液中对糠醛的异相电催化还原[J]. 物理化学学报, 2006, 22(03): 373-377.