TY - JOUR 
A1 - Sánchez Ballester, Soraya Carmen
AU - González Guisasola, Carlos
AU - Soria Sanchis, Vicente
AU - Ribes Greus, Amparo
T1 - Estudio del efecto de la sulfonación y adición de óxido de grafeno a membranas de PVA para uso en pilas de combustible de metanol directo
Y1 - 2015
UR - http://hdl.handle.net/10317/9943
AB - Las membranas comerciales de Nafion son los electrolitos de referencia en las pilas de combustible de
membrana de intercambio protónico (PEMFC). Sin embargo, su elevado coste y su baja
conductividad, cuando la humedad no está controlada, limitan su aplicación a gran escala. En la
búsqueda de nuevos materiales, las membranas de alcohol polivinílico (PVA) entrecruzadas con ácido
sulfosuccínico (SSA) constituyen una alternativa económicamente viable, si se mejoran sus
propiedades de conductividad y su estabilidad mecánica. Con este fin se han preparado, por el método
de disolución-vertido, membranas de alcohol polivinílico entrecruzadas con SSA al 15% y 30%. El
PVA se modificó previamente por sulfonación, obteniéndose así las membranas (SPVA-82/SSA-18,
SPVA-70/SSA-30). También se le incorporó a la matriz polimérica de PVA, óxido de grafeno (GO) al
1% obteniéndose las membranas (PVA-81/GO-1/SSA-18, PVA-69/GO-1/SSA-30). Estas membranas
se caracterizaron en una monocelda de pila de combustible y se obtuvieron sus curvas de potencia. Se
ha observado que las membranas de alcohol polivinílico entrecruzadas con un 30% SSA y aditivadas
con óxido de grafeno presentan mejores resultados que las membranas comerciales. En el punto de
máxima potencia (MPP), las membranas podrían ordenarse de la siguiente forma: PVA-69/GO-
1/SSA-30 > SPVA-82/SSA-18 > SPVA-70/SSA-30 > PVA-81/GO-1/SSA-18 > PVA-83/SSA-17. Al
analizar la capacidad de intercambio iónico (IEC) se observa que ésta disminuye según el siguiente
orden: SPVA-70/SSA-30 > PVA-69/SSA-31 > PVA-69/GO-1/SSA-30 > SPVA-82/SSA-18 > PVA-
81/GO-1/SSA-18 > PVA-83/SSA-17. Los valores obtenidos indican que la sulfonación previa del
PVA aumenta la capacidad de intercambio protónico, al aumentar el número de puntos activos en la
membrana. Además, la adición de GO, por su singular estructura y su gran área superficial, favorece la
formación de canales transportadores de protones, especialmente en las membranas más entrecruzadas
y por tanto con mayor estabilidad mecánica. Estos resultados perfilan una metodología de diseño y
preparación de nuevos electrolitos con propiedades mejoradas, aplicables a las pilas de combustible de
intercambio protónico.
KW - Alcohol polivinílico
KW - Oxido de grafeno
KW - Sulfonación
KW - Pilas de combustible de membrana de intercambio protónico
LA - spa
PB - Universidad Politécnica de Cartagena
ER -