[发明专利]亲水性水传输板在固体聚合物电解质水电解池中的应用

权利要求书

1.亲水性水传输板在固体聚合物电解质水电解池中的应用，其特征在于：所述亲水性水传输板由亲水纳米碳材料、导电添加剂、增强纤维和粘结剂树脂混合均匀后热压而成；

亲水碳材料、导电添加剂、增强纤维和粘结剂树脂的比例为5-40wt％:40-80wt％:5-15wt％:10-20wt％；

所述亲水纳米碳材料为碳粉、石墨粉、乙炔黑、碳纳米管和石墨烯中的一种或两种以上的混合物，粒径为30-300nm；

所述导电添加剂为石墨粉、碳粉、碳纳米管或石墨烯中的一种或两种以上(包括两种)的混合物，其粒径为10-150μm；

所述的增强纤维为碳纤维或石墨纤维中的一种或两种，直径为1-25μm，长径比为10-50。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：热压压力为1-10MPa,温度为100-250℃，时间为10-60min。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述亲水纳米碳材料的制备方法为：将纳米碳材料置于浓硫酸和浓硝酸的混合液中搅拌处理在其表面引入亲水性基团。浓硫酸的质量分数为70％-98％，浓硝酸的质量分数为65％-98％，浓硫酸和浓硝酸的体积比为1:1-1:5，亲水处理时间为1-24h，处理温度为20-50℃。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的粘结剂树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚醚砜、热塑性酚醛树脂、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、脲醛树脂、热固性酚醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂中的一种或2种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：将亲水性水传输板与膜电极组装成固体聚合物电解质水电解池后，亲水性水传输板一侧直接与电解池的冷却水接触，部分冷却水透过亲水性水传输板用于电解反应过程，可以直接利用冷却水实现电解池的静态供水。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：其优良的透水性可以降低阳极浓差极化现象，提高高电密下的电解性能；简化电解池系统并降低能耗。