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公开(公告)号：CN117304386A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311435930.5
申请日：2023-10-31
申请人： 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC分类号： C08F214/26 , H01M8/1041 , C08F8/32 , C08J5/22 , C08L27/18
摘要： 本发明提供了一种杂环季铵盐功能化的全氟阴离子交换树脂及其制备方法、全氟阴离子交换膜和燃料电池。该全氟阴离子交换树脂具有如下式(I)所示结构。本申请提供的杂环季铵盐功能化的全氟阴离子交换树脂采用全氟磺酰氟树脂作为直链结构，侧链接枝杂环季铵盐，相比于季铵盐基团，由于杂环季铵盐N+位于哌嗪环上，六元氮杂环结构由于具有较低的换张力和特殊的环结构，C‑C键受到环几何结构的旋转限制，环构象施加的构象限制会增加取代和消除反应的过渡态能量，可抵抗OH‑的仅供，有效抑制霍夫曼消除反应的发生，因而能够有效提升碱性阴离子树脂的耐碱稳定性和耐氧化稳定性。
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公开(公告)号：CN114288855A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111415826.0
申请日：2021-11-25
申请人： 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC分类号： B01D61/14 , B01D67/00 , B01D69/02 , B01D71/26 , B01D71/34 , B01D71/36 , B01D71/54 , C25B1/04 , C25B13/08
摘要： 本发明公开一种水电解膜的制备方法，包括：a将磺酰氟树脂与氟碳疏水溶剂混合制得磺酰氟分散液；b将磺酰氟分散液通过红外热诱导涂布填充到多孔高分子增强基材两侧，其中，在增强基材的一面进行涂布时，背面不进行涂布，在背面进行红外辐射照射，涂布面不进行红外辐射照射，两面涂布后经干燥热压得到磺酰氟涂布基材；c将步骤b得到的磺酰氟涂布基材依次同碱溶液、酸溶液进行水解酸化处理，之后洗涤干燥得到磺酰氟转型涂布基材；d在步骤c得到的磺酰氟转型涂布基材两侧涂布聚合物电解质分散液，干燥热压得到水电解膜。本发明的方法，制得的水电解膜具有多相界面结合好、树脂填充率高、气体渗透率低、膜面平整度高、电解水效率高和安全的优点。
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公开(公告)号：CN114335565B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202111413302.8
申请日：2021-11-25
申请人： 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
摘要： 本发明公开一种燃料电池膜电极及其制备方法，包括将膜电极的质子交换膜材料、阴极催化剂层材料和阳极催化剂层材料通过多层熔融共挤出复合制得膜电极。其中，所述阳极催化剂层材料或阴极催化剂层材料的制备方法包括将阳极催化剂或阴极催化剂与质子传导聚合物在惰性氛围下混合均匀，混合过程中不加入有机溶剂，得到阳极催化剂层材料或阴极催化剂层材料。本发明的燃料电池膜电极的制备方法，无需使用有机溶剂，制备方法简单，提高了生产效率，并且降低了膜电极中催化剂层与质子交换膜之间的缺陷和间隙，有效提高了膜电极的传质效果和一致性。
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公开(公告)号：CN117487201A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311396736.0
申请日：2023-10-25
申请人： 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC分类号： C08J3/09 , H01M8/1027 , H01M8/1039 , H01M8/18 , H01M8/1081 , H01M8/1067 , C08L27/18
摘要： 本发明提供了一种两性离子交换树脂溶液、液流电池隔膜、全钒液流电池。其包括两性离子交换树脂和溶剂，本申请的两性离子交换树脂溶液后续制备得到液流电池膜时，一方面，液流电池隔膜可以同时兼顾离子传导率高、库伦效率高及钒粒子透过率低的优异性能；另一方面，液流电池隔膜具有优异的化学稳定性和循环稳定性。其中，季铵盐基团的引入可以大大提高阻钒率，且可以使液流电池隔膜在酸性条件下具有较好的稳定性，进而使得其具有优异的化学稳定型和循环稳定性；同时，本申请没有损失离子传导率，每一个磺酰氟基团都对应一个H离子，其具有优异的离子传导率和库伦效率。
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公开(公告)号：CN117106110A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311056757.8
申请日：2023-08-21
申请人： 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC分类号： C08F8/34 , H01M8/18 , H01M8/0202 , C08F214/26
摘要： 本发明提供了一种两性全氟离子交换树脂及其制备方法、液流电池隔膜及其制备方法、液流电池。该两性全氟离子交换树脂的结构式如下：其中，x为100～200，y为20～50，n为0～2，R选自单键、取代或非取代的C1～C6的亚烷基、取代或非取代亚苯基中的任意一种。将本发明的以上两性全氟离子交换树脂应用在液流电池隔膜上，可以改善液流电池隔膜的微相结构，同时叔胺基团在酸性条件下质子化后带有的正电荷可排斥钒离子，从而有效保护了两性全氟离子交换树脂主链，解决了液流电池用全氟磺酸离子交换膜存在钒离子渗透率高的问题，提高了液流电池隔膜的化学稳定性和循环稳定性。且以上两性全氟离子交换树脂的制备工艺简单，成本较低。
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公开(公告)号：CN114335565A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111413302.8
申请日：2021-11-25
申请人： 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
摘要： 本发明公开一种燃料电池膜电极及其制备方法，包括将膜电极的质子交换膜材料、阴极催化剂层材料和阳极催化剂层材料通过多层熔融共挤出复合制得膜电极。其中，所述阳极催化剂层材料或阴极催化剂层材料的制备方法包括将阳极催化剂或阴极催化剂与质子传导聚合物在惰性氛围下混合均匀，混合过程中不加入有机溶剂，得到阳极催化剂层材料或阴极催化剂层材料。本发明的燃料电池膜电极的制备方法，无需使用有机溶剂，制备方法简单，提高了生产效率，并且降低了膜电极中催化剂层与质子交换膜之间的缺陷和间隙，有效提高了膜电极的传质效果和一致性。
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公开(公告)号：CN117467061A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311432266.9
申请日：2023-10-31
申请人： 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC分类号： C08F216/14 , C08F214/26 , C08F234/02 , C08F8/32 , C08J5/22 , C08L29/10 , H01M8/1039 , H01M8/103
摘要： 本发明提供了一种杂环季铵盐功能化的三元全氟阴离子交换树脂及其制备方法和阴离子交换膜。该三元全氟阴离子交换树脂的结构如下式(I)所示，其中，m、l各自独立地为20～50之间的整数，n为100～200之间的整数；x、y各自独立地为～0C6～的烷基3之间的整数；X‑为一价阴离子，且x和y不同时为。该三元全氟阴离子交换树脂0；R1、R2各自独立地为，C1采用四氟乙烯、二甲基二氧杂环戊烯和磺酰氟乙烯基醚共聚而成的全氟阴离子交换树脂为主链结构，在侧链上接枝具有六元氮杂环结构的哌嗪环，有效抑制了霍夫曼消除反应的发生，因而能够有效提升碱性阴离子树脂的耐碱稳定性和耐氧化稳定性。
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公开(公告)号：CN114288855B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202111415826.0
申请日：2021-11-25
申请人： 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC分类号： B01D61/14 , B01D67/00 , B01D69/02 , B01D71/26 , B01D71/34 , B01D71/36 , B01D71/54 , C25B1/04 , C25B13/08
摘要： 本发明公开一种水电解膜的制备方法，包括：a将磺酰氟树脂与氟碳疏水溶剂混合制得磺酰氟分散液；b将磺酰氟分散液通过红外热诱导涂布填充到多孔高分子增强基材两侧，其中，在增强基材的一面进行涂布时，背面不进行涂布，在背面进行红外辐射照射，涂布面不进行红外辐射照射，两面涂布后经干燥热压得到磺酰氟涂布基材；c将步骤b得到的磺酰氟涂布基材依次同碱溶液、酸溶液进行水解酸化处理，之后洗涤干燥得到磺酰氟转型涂布基材；d在步骤c得到的磺酰氟转型涂布基材两侧涂布聚合物电解质分散液，干燥热压得到水电解膜。本发明的方法，制得的水电解膜具有多相界面结合好、树脂填充率高、气体渗透率低、膜面平整度高、电解水效率高和安全的优点。
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公开(公告)号：CN113861502B
公开(公告)日：2022-02-25
申请号：CN202111428011.6
申请日：2021-11-29
申请人： 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
IPC分类号： C08J9/42 , C08J5/18 , C08L27/18 , C08L79/08 , H01M8/106 , H01M8/1062 , H01M8/1069 , H01M8/1088
摘要： 本发明公开了一种质子交换膜用多孔骨架的制备方法和复合质子交换膜，多孔骨架的制备方法包括如下步骤：a、将多孔骨架材料在聚酰胺酸溶液中进行浸渍处理；b、将浸渍处理后的多孔骨架材料干燥；c、将干燥后的多孔骨架材料经过压缩拉伸处理，得到多孔薄膜；d、将步骤c得到的多孔薄膜在惰性气体保护下加热反应，使聚酰胺酸脱水生成聚酰亚胺，得到质子交换膜用多孔骨架。本发明的方法，制得的多孔骨架具有优异的尺寸稳定性，同时增强了多孔骨架的亲水性，从而提高了多孔骨架材料对质子交换膜树脂的相容性。
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公开(公告)号：CN116970988A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310986271.8
申请日：2023-08-07
申请人： 国家电投集团氢能科技发展有限公司 , 武汉绿动氢能能源技术有限公司
摘要： 本发明提供了一种水电解膜和其制备方法。该制备方法包括：步骤S1，将全氟磺酰氟树脂在溶剂中浸泡，形成全氟磺酰氟树脂凝胶；步骤S2，将全氟磺酰氟树脂凝胶加入到螺杆挤出机中挤出薄膜，干燥，得到全氟磺酰氟膜；步骤S3，将全氟磺酰氟膜进行水解、酸化，得到水电解膜。应用本发明的技术方案，水电解膜由于采用了本申请的制备方法制备得到，厚度容易控制；而且通过该方法制备的水电解膜无晶点、气泡以及盐析孔等缺陷存在，还可以通过较高的热处理温度，使其具有更高的机械性能。该制备方法无需将全氟磺酰氟树脂熔融或者将全氟磺酸树脂溶解，需要的能耗低，有利于节约生产成本。
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