基于金属双极板的燃料电池用质子交换膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN117410532B

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202311346313.8

    申请日:2023-10-18

    发明人: 熊健 郭郁

    摘要: 本发明公开了一种基于金属双极板的燃料电池用质子交换膜,包括以下重量份数的原料:碳纳米管1‑2份、纳米二氧化硅5‑15份、缩水甘油醚氧丙基笼状聚倍半硅氧烷4‑9份、壳聚糖150‑200份、改性聚乙烯醇60‑120份;所述改性聚乙烯醇分子结构中含有酯基、硅氧烷、吡啶、苯并咪唑,具有优异的机械性能、耐水性、导电能力和稳定性;本发明还提供了该质子交换膜的制备方法。本发明提供的质子交换膜兼具高吸水性和低溶胀率的特点,同时还具有优异的机械性能、质子传导率、稳定性。

    SPEEK/MXene复合离子交换膜的制备方法

    公开(公告)号:CN117497813B

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202311415423.5

    申请日:2023-10-30

    发明人: 丁美 何慕容 闫苏

    摘要: 本发明公开了一种SPEEK/MXene复合离子交换膜的制备方法,包括:酸刻蚀法制备MXene;MXene阳离子插层和表面改性,得二维过渡金属碳/氮化物MXene;制备干燥条絮状的SPEEK;将二维过渡金属碳/氮化物MXene加入高沸点有机溶剂中,剥离为单层结构;将SPEEK溶于MXene的有机溶液中,搅拌均匀;浇铸成膜,升温干燥,冷却后,得到SPEEK/MXene基底膜;将MXene的有机溶液浇至SPEEK/MXene基底膜的表面,静置,升温干燥,冷却后,即得。本发明制得的复合离子交换膜具有优异的离子选择性和离子传导率,具有良好的化学稳定性和机械性能,适用于多种液流电池体系且电池性能良好。

    具有改进的化学耐久性的膜-电极组件的电解质膜及其制造方法

    公开(公告)号:CN111354962B

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN201910336884.0

    申请日:2019-04-24

    发明人: 金容民

    IPC分类号: H01M8/1048 H01M8/1069

    摘要: 一种具有改进的化学耐久性的膜‑电极组件的电解质膜及其制造方法,所述电解质膜包括组合物,所述组合物包括处于离子态的抗氧化剂和围绕抗氧化剂的第一离聚物。所述组合物分散于第二离聚物中,所述第二离聚物为聚合物基质。所述电解质膜的制造方法包括制备抗氧化剂溶液,混合所述抗氧化剂溶液和第一离聚物分散溶液,干燥混合物以生产具有抗氧化剂和围绕抗氧化剂的第一离聚物的组合物,将所述组合物引入至第二离聚物分散溶液中并且混合,以及将所述混合物施加到基底上并且干燥以制造电解质膜。

    一种燃料电池用复合型高温质子交换膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118486867A

    公开(公告)日:2024-08-13

    申请号:CN202410699938.0

    申请日:2024-05-31

    摘要: 本发明公开了一种燃料电池用复合型高温质子交换膜及其制备方法和应用,属于质子交换膜燃料电池技术领域。所述质子交换膜包括聚苯并咪唑和改性分子筛DP‑SBA‑15和磷酸,所述改性分子筛DP‑SBA‑15在质子交换膜中均匀分布。本发明先制备改性分子筛DP‑SBA‑15,再以强极性非质子溶剂超声分散DP‑SBA‑15,得分散液S1,再将PBI溶于强极性非质子溶剂得到PBI溶液S2,将S1、S2均匀混合、搅拌后得到铸膜液S3,浇铸在带凹槽的平板玻璃上,干燥后将膜浸泡磷酸中,得到高温质子燃料电池用复合膜。该复合膜具有良好的机械性能、优异的电导率,并且应用于燃料电池展示出良好的性能。

    一种改性无机杂多酸复合高温质子交换膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN114824394B

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202110127197.5

    申请日:2021-01-29

    IPC分类号: H01M8/1048 H01M8/1088

    摘要: 本发明公开了一种有机酸、芳香氮杂环共改性无机杂多酸复合质子交换膜及其制备方法。通过有机酸、芳香氮杂环共改性无机杂多酸,将其掺杂至高分子成膜骨架材料中,成膜后将其浸泡于磷酸中,最终获得有机酸,芳香氮杂环共改性无机杂多酸有机/无机复合高温质子交换膜。该复合高温质子交换膜能有效降低无机磷酸流失,减少对无机磷酸依赖性的同时实现较高的质子电导率和功率密度。此方法制备的有机酸,芳香氮杂环共改性无机杂多酸有机/无机复合高温质子交换膜在较低磷酸掺杂水平下(ADL)的质子电导率和功率密度均明显高于同条件下的聚苯并咪唑掺杂无机磷酸(PBI/H3PO4)膜。

    基于磷酸掺杂季铵化聚苯醚交联聚苯并咪唑的聚合物电解质膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN117133954A

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202311023140.6

    申请日:2023-08-15

    申请人: 常州大学

    摘要: 本发明属于高分子材料领域,涉及一种高温磷酸燃料电池用聚合物电解质膜,具体涉及一种基于磷酸掺杂季铵化聚苯醚交联聚苯并咪唑的聚合物电解质膜及其制备方法。先溴化聚苯醚,溴化聚苯醚再部分季铵化,制备聚苯并咪唑,然后制备季铵化聚苯醚交联聚苯并咪唑的电解质膜,最后进行磷酸掺杂处理,制得基于磷酸掺杂季铵化聚苯醚交联聚苯并咪唑的聚合物电解质膜。季铵化基团的引入更有利于磷酸的吸收从而提升电解质膜的电导率,采用聚苯并咪唑与季铵化聚苯醚进行交联,交联结构的引入可保障电解质膜优异的尺寸稳定性、化学稳定性和机械性能;而且其制备成本较低,过程简单安全。

    一种磷酸掺杂聚芳烃核碱质子交换膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117117269A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202310988913.8

    申请日:2023-08-08

    申请人: 湖北大学

    摘要: 本发明公开了一种磷酸掺杂聚芳烃核碱质子交换膜及其制备方法和应用,方法包括:将芳烃和碱基单体溶于二氯甲烷中,滴加超酸溶液,反应得到粘稠的聚合物溶液,然后析出,得到芳烃核碱聚合物;将聚合物用碳酸钠中和过量酸,再用去离子水洗涤至中性,最后用甲醇洗净、烘干,得到纯化的聚合物;将纯化后的聚合物溶解于有机溶剂中得到铸膜液,通过溶液浇铸成膜,待其烘干后取出,浸泡在磷酸溶液中,直到膜的质量不再增加,即可得到磷酸掺杂的聚芳烃核碱质子交换膜。本发明制备的磷酸掺杂聚芳烃核碱质子交换膜在宽泛的温度条件下有高而稳定的质子传导率,在质子交换膜燃料电池中表现出了优异的性能;且芳烃核碱聚合物合成条件温和,工艺简单。