ИСТИНА

Одной из проблем при практическом использовании топливных элементов на основе твердополимерных электролитов является необходимость увлажнения мембраны, особенно со стороны анода. Одним, из способов решения этой проблемы является создание мембран с градиентным распределением гидрофильных добавок по толщине образца. Целью данной работы было получение и исследование материалов на основе мембраны Nafion с градиентным распределением кислых солей гетерополикислот (ГПК) состава M x H 3x PW 12 O 40 , M x H 4x SiW 12 O 40 (M=Rb, Cs). Была измерена диффузионная проницаемость раствора соляной кислоты через мембраны в воду в зависимости от их ориентации. Измерения проводили в двух направлениях – когда диффузия идет с немодифицированной (P немод ) и модифицированной стороны (P мод ) (табл.). Присутствие допанта приводит к понижению диффузионной проницаемости по сравнению с исходной мембраной, что в совокупности с увеличением протонной проводимости свидетельствует о повышении селективности переноса протонов. Наблюдается асимметрия ионного переноса: диффузионная проницаемость ниже в случае, когда раствор кислоты находится со стороны модифицированного слоя. Так, максимальный коэффициент асимметрии – 19% – и минимальная диффузная проницаемость получены для мембраны, содержащей 3 % Cs x H 3-x PW 12 O 40 в модифицированной стороне. Таким образом, допирование мембраны Nafion кислыми солями ГПК с градиентным распределением приводит к уменьшению диффузионной проницаемости по сравнению с исходной мембраной и возникновению асимметрии ионного переноса. Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России, Соглашение № 14.604.21.0122 (уникальный идентификатор: RFMEFI60414X0122).