<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Modern Technologies and Scientific and Technological Progress</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Modern Technologies and Scientific and Technological Progress</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>современные технологии и научно-технический прогресс</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2686-9896</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">6a9c156032807fdbab869ea7</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.36629/2686-9896-2024-1-62-63</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>CHEMISTRY AND CHEMICAL TECHNOLOGY</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">TYPES OF POLYMERS FOR FUEL CELL MEMBRANES</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ТИПЫ ПОЛИМЕРОВ ДЛЯ МЕМБРАН ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Сазонов</surname>
       <given-names>Алексей Олегович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Sazonov</surname>
       <given-names>Aleksey Olegovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Фомина</surname>
       <given-names>Лариса Валерьевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Fomina</surname>
       <given-names>Larisa Valer'evna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГБОУ ВО &quot;Ангарский государственный технический университет&quot;</institution>
     <city xml:lang="ru">Ангарск</city>
     <country country="RU" xml:lang="ru">RU</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Federal State Funded Educational Establishment of Higher Education «Angarsk State Technical University»</institution>
     <city xml:lang="en">Angarsk</city>
     <country country="RU" xml:lang="en">RU</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2024-04-22T02:26:55+00:00">
    <day>22</day>
    <month>04</month>
    <year>2024</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2024-04-22T02:26:55+00:00">
    <day>22</day>
    <month>04</month>
    <year>2024</year>
   </pub-date>
   <volume>2024</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>62</fpage>
   <lpage>63</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2024-04-15T21:00:00+00:00">
     <day>15</day>
     <month>04</month>
     <year>2024</year>
    </date>
   </history>
   <permissions>
    <copyright-statement xml:lang="ru">© 2024 Сазонов А.О., Фомина Л.В.</copyright-statement>
    <copyright-statement xml:lang="en">© 2024 Sazonov A.O., Fomina L.V.</copyright-statement>
    <copyright-year>2024</copyright-year>
    <copyright-holder xml:lang="ru">Сазонов Алексей Олегович, Фомина Лариса Валерьевна</copyright-holder>
    <copyright-holder xml:lang="en">Sazonov Aleksey Olegovich, Fomina Larisa Valer'evna</copyright-holder>
   </permissions>
   <self-uri xlink:href="https://angtu.editorum.ru/en/nauka/publications/6a9c156032807fdbab869ea7/view">https://angtu.editorum.ru/en/nauka/publications/6a9c156032807fdbab869ea7/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В работе отражён перечень полимерных материалов, применяемых в мировой практике для создания протонпроводящих мембран для низкотемпературных топливных элементов. Проведён анализ строения, физико-химических свойств, условий синтеза полимеров и эксплуатационных характеристик получаемых на их основе мембран</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The work reflects a list of polymer materials used in the world to create proton-conducting mem-branes for low-temperature fuel cells. An analysis of the structure, physicochemical properties, condi-tions for the synthesis of polymers and operational characteristics of the membranes obtained on their basis was carried out</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>топливные элементы</kwd>
    <kwd>твёрдополимерные электролиты</kwd>
    <kwd>полимеры</kwd>
    <kwd>сополимеры</kwd>
    <kwd>протогенные группы</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>fuel cells</kwd>
    <kwd>solid polymer electrolytes</kwd>
    <kwd>polymers</kwd>
    <kwd>copolymers</kwd>
    <kwd>protogenic groups</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Химия и электроэнергетика совместно решают комплексную научно-техническую задачу создания экологически безопасных устройств по производству электрической энергии с высоким КПД. Перспективным направлением уже несколько десятилетий является продвижение электрохимического способа, реализуемого в топливных элементах (ТЭ). Особое внимание уделяется совершенствованию низкотемпературных ТЭ (НТТЭ) с твёрдополимерным электролитом – мембраной, обеспечивающей разделение катодного и анодного пространств, ионную проводимость электролита, механическую прочность конструкции. Изменением типа входящих в структуру мембран компонентов возможна модификация их проводящих, механических, химических свойств. Цель данной работы – анализ литературных источников о применяемых для создания твёрдополимерных протонпроводящих мембран (ТППМ) типах полимеров.

Мембраны по строению главной полимерной цепи и характеру связи протогенных групп с полимерной матрицей подразделяют на мембраны с алифатическими или ароматическими фрагментами в цепи, с ковалентносвязанными протогенными группами или комплексы кислота/основный полимер [1-4].

К мембранам с ковалентносвязанными протогенными сульфогруппами, и алифатическими фрагментами в главной полимерной цепи относят фторсодержащие мембраны Nafion и его аналоги: Aciplex, Flemion, Fumapem, МФ-4СК, Dow Filmtec, Aquivivon, BAM3G; нефторированные мембраны, например, сульфированный триблок-сополимер на основе стирол-этилен/бутилен-стирола (SEBS) или поливиниловые спирты, этерифицированные фенолсульфокислотами. Сульфированные ароматические фрагменты в главной полимерной цепи присутствуют в поли(феноксибензоил)-п-фенилене; поли-п-ксилилене; полифениленсульфиде; полифениленоксиде; полиэфирэфиркетоне; полиэфирэфирсульфоне; полибензимидазоле; полифенилхиноксалине; полисульфоне; полиариленэфирсульфоне; полиэфирэфиркетонкетоне; полиимиде. 

Группа мембран на основе азот- и фосфорсодержащих полимерных фрагментов – ароматических гетероцепных полимеров – включает полимеры с ковалентносвязанными сульфогруппами и кислотно-основными комплексами, т.е. полимеры, допированные минеральными кислотами. К ним принадлежат сульфированные фталевые и нафталевые полиимиды; поли(n-фенилентерефталамид-N-пропансульфонат), поли(n-фенилентерефталамид-N-бензилсульфонат), поли(2,2’-м-фенилен-би(N-сульфобензил)бензоимидазол-5,5’-диил); допированный фосфорной кислотой поли[2,2’-(м-фенилен)-5,5’-дибензимидазол]. Ковалентносвязанные атомы фосфора с ароматическими фрагментами цепей полимеров присутствуют в фосфоэтилированном поли[окси-3,3-бис(4’-бензимидазол-2’’-илфенил)фталид-5’’(6’’)-дииле], фенилзамещенных полифениленах с введёнными фосфонатными группами, в полифосфазенах (полифосфонитрилах) – полимерах, содержащие фосфазогруппы.

Внушительный объём исследований по синтезу и изучению свойств полимерных веществ, используемых в создании ТППМ, пока не решил вопрос массового выпуска НТТЭ, т.к. каждый вновь предлагаемый для получения ТППМ полимерный материал по комплексу свойств пока проигрывает материалам коммерчески выпускаемых мембран. Прогресс здесь связывают с разработкой органо-неорганических амфифильных гибридных мембран с включением наноразмерных оксидов Si, Ti, Zr, Al, цеолитов, кремнийорганических мономеров, твердых гетерополикислот, фосфатов циркония, кислых сульфатов. </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Архангельский, И.В. Низкотемпературные топливные элементы с протон-проводящей полимерной мембраной / И.В. Архангельский, Ю.А. Добровольский, Т.Н. Смирнова. – Москва: МГУ, 2007 – 84 с. – Текст : непосредственный.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Arhangel'skiy, I.V. Nizkotemperaturnye toplivnye elementy s proton-provodyaschey polimernoy membranoy / I.V. Arhangel'skiy, Yu.A. Dobrovol'skiy, T.N. Smirnova. – Moskva: MGU, 2007 – 84 s. – Tekst : neposredstvennyy.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бегунов, Р.С. Твердополимерные электролиты для топливных элементов: строение и свойства / Р.С. Бегунов, А.Н. Валяева // Башкирский химический журнал. – 2012. №4 (19). − С. 119-139. – Текст: электронный. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tverdopolimernye-elektrolity-dlya-toplivnyh-elementov-stroenie-i-svoystva/viewer (дата обращения 28.06.2023).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Begunov, R.S. Tverdopolimernye elektrolity dlya toplivnyh elementov: stroenie i svoystva / R.S. Begunov, A.N. Valyaeva // Bashkirskiy himicheskiy zhurnal. – 2012. №4 (19). − S. 119-139. – Tekst: elektronnyy. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tverdopolimernye-elektrolity-dlya-toplivnyh-elementov-stroenie-i-svoystva/viewer (data obrascheniya 28.06.2023).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Малахова Е.А. Протонпроводящие полимерные мембраны для топливных элементов / Е.А. Малахова, М.А. Черниговская, Т.В. Раскулова // Вестник АнГТУ. – 2015. №9. − с. 37-42. – Текст: непосредственный.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Malahova E.A. Protonprovodyaschie polimernye membrany dlya toplivnyh elementov / E.A. Malahova, M.A. Chernigovskaya, T.V. Raskulova // Vestnik AnGTU. – 2015. №9. − s. 37-42. – Tekst: neposredstvennyy.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Лебедева О.В. Протонпроводящие мембраны для водородно-воздушных топливных элементов / О.В. Лебедева // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. – 2016. – №1 (16). − С. 7-19. – Текст : непосредственный.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lebedeva O.V. Protonprovodyaschie membrany dlya vodorodno-vozdushnyh toplivnyh elementov / O.V. Lebedeva // Izvestiya vuzov. Prikladnaya himiya i biotehnologiya. – 2016. – №1 (16). − S. 7-19. – Tekst : neposredstvennyy.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
