一种高性能质子交换膜的制备方法

• 摘要：

  一种高性能质子交换膜的制备方法,涉及燃料电池隔膜技术领域,解决了含氟磺酸型质子交换膜甲醇渗透性高且伴随质子导电率下降的问题.该方法为将经过预处理后的含氟磺酸型质子交换膜浸入到0.1wt%~5wt%的磺化聚电解质SPES-NH2水溶液中,在20~80℃下浸泡10~40分钟,用去离子水冲洗掉膜表面的SPES-NH2,氮气吹干,再将膜浸入到0.05wt%~10wt%的含有两个醛基的化合物水溶液中,在20~60℃下浸泡10~40分钟,用去离子水冲洗掉膜表面的化合物,氮气吹干,重复上述过程,组装到5~100层,得到本发明的高性能质子交换膜.本发明的方法既能降低甲醇渗透量又能同时提高质子导电率.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201210436160.1

• 申请日期：

  2012.11.05

• 公开/公告号：

  CN102916204A

• 公开/公告日：

  2013-02-06

• 发明人：

  李胜海 张所波

• 申请人：

  中国科学院长春应用化学研究所

• 主分类号：

  H01M8/02(2006.01)I,H,H01,H01M,H01M8

• 分类号：

  H01M8/02(2006.01)I,H01M2/16(2006.01)I,C08J7/12(2006.01)I,C08J7/14(2006.01)I,H,C,H01,C08,H01M,C08J,H01M8,H01M2,C08J7,H01M8/02,H01M2/16,C08J7/12,C08J7/14

• 主权项：

  一种高性能质子交换膜的制备方法,其特征在于,该方法的条件和步骤如下:步骤(1):将含氟磺酸型质子交换膜浸入到质量百分比浓度为0.1wt%~5wt%的含有胺基基团的磺化聚电解质SPES?NH2水溶液中,浸泡温度为20~80℃,浸泡时间为10~40分钟,取出,用去离子水冲洗掉含氟磺酸型质子交换膜表面物理吸附的含有胺基基团的磺化聚电解质SPES?NH2,氮气吹干,得到含氟磺酸型质子交换膜A;步骤(2):将步骤(1)中得到的含氟磺酸型质子交换膜A浸入到质量百分比浓度为0.05wt%~10wt%的含有两个醛基的化合物水溶液中,浸泡温度为20~60℃,浸泡时间为10~40分钟,取出,用去离子水冲洗掉含氟磺酸型质子交换膜A表面物理吸附的含有两个醛基的化合物,氮气吹干,得到含氟磺酸型质子交换膜B;步骤(3):将步骤(2)中得到的含氟磺酸型质子交换膜B浸入到质量百分比浓度为0.1wt%~5wt%的含有胺基基团的磺化聚电解质SPES?NH2水溶液中,浸泡温度为20~80℃,浸泡时间为10~40分钟,用去离子水冲洗掉含氟磺酸型质子交换膜表面物理吸附的含有胺基基团的磺化聚电解质SPES?NH2,氮气吹干,得到含氟磺酸型质子交换膜C;步骤(4):按照顺序,重复步骤(2)和步骤(3),组装到层数为5~100层,得到高性能质子交换膜.