DOI: 10.1016/j.jece.2021.105319

DMFC框架中的关键问题之一是甲醇交换。表面修饰是解决该问题的一种有效的方法。本研究开发了一种通过静电纺丝剥离的SPEEK/cloisite纳米复合膜。该膜是通过将电纺SPEEK/cloisite纤维毡浸入半固化的SPEEK聚合物基体中制备而成的。本研究探讨了剥离形态对膜生产率的影响。与Nafion®117等其他取样膜相比，具有完全剥离结构的SP/e-spunCL15具有最佳效率，电流密度为7.73 mA cm-2，功率密度为1.18 mW cm-2。改进的形态、尺寸变化特性和性能使得静电纺丝技术诱导的cloisite15A在直接甲醇燃料电池应用中更加有效。

图1：（a）-（c）：致密SPEEK/e-spunCL膜的制备步骤

图2：燃料电池分析仪测试系统示意图

图3：浇铸SPEEK/Cloisite膜和SP/e-spunCL膜的FTIR光谱

图4：SP/e-spunCL膜的XRD

图5（a-e2）：（5a-5e）所有膜的表面SEM图像，（5a1-5e1）所有膜的横截面SEM图像，（5a2-5e2）SP/e-spunCL纳米复合膜的EDX定性分析，以及二氧化硅（cloisite15A的主要元素）在SP/e-spunCL纳米复合膜中的分散百分比

图6：a）SPEEK/cloisite膜之间的甲醇路径比较，b）致密SP/e-spunCL膜之间的甲醇路径比较

图7：SP/e-spunCL纳米复合膜在水合条件下的长期稳定性

图8：SP/espunCL膜和Nafion®117膜的电池电压、功率密度与电流密度的极化曲线