PEM内水和质子扩散的分子动力学模拟

为了研究Nafion膜的微细观结构及其输运特性,本文针对目前广为采用的Nafion117膜并基于MaterialsStudio(MS)软件平台构建了一种分子动力学计算模型,对其实施了计算,得到了不同含水量下Nafion117膜的元胞结构,膜元胞的密度的模拟值与实验值吻合较好;同时研究了水分子和水合氢离子在膜内的扩散,水分子和水合氢离子的扩散系数随着含水量的增加而增加,和实验值变化趋势一致。分析了计算结果与文献实验值出现偏差的原因,并指出目前利用分子动力学方法对质子交换膜(PEM)进行微观研究仍不失为有力的手段。