[发明专利]一种纳米陶瓷纤维管燃料电池质子交换膜及制备方法

权利要求书

1.一种纳米陶瓷纤维管燃料电池质子交换膜，其特征在于含有以纳米陶瓷纤维管为管套，质子导电辅助剂为管芯的纳米陶瓷质子导电纤维体。

2.根据权利要求1一种纳米陶瓷纤维管燃料电池质子交换膜，其中特征在于所述的纳米陶瓷纤维管为外径为5-10nm，内径为,2-6nm，长度为20-100nm的SrCeO₃纳米陶瓷纤维管、BaCeO₃纳米陶瓷纤维管、CaZrO₃纳米陶瓷纤维管、SrZrO₃纳米陶瓷纤维管、BaZrO₃纳米陶瓷纤维管、KTaO₃纳米陶瓷纤维管、LaScO₃纳米陶瓷纤维管、NdScO₃纳米陶瓷纤维管、SmScO₃纳米陶瓷纤维管、GdScO₃纳米陶瓷纤维管中的一种或多种；所说的质子导电辅助剂为磷钨酸、硅钨酸、磷酸锆、磷钼酸、硫酸氢铯中的一种或多种。

3.一种纳米陶瓷纤维管燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：

1)将20-30重量份的质子导电辅助剂用适量去离子水在蒸发器中完全溶解，加入40-55重量份的纳米陶瓷纤维管，采用150-300r/min的速度进行搅拌，并使用超声波振荡器进行震荡，同时加热进行蒸发处理，使质子导电辅助剂在纳米陶瓷纤维管的吸附、超声波振荡、蒸发析出三者的作用下沉积在纳米陶瓷纤维管中，形成具有高质子导电性的纳米陶瓷质子导电纤维体；

2）将步骤1)得到的纳米陶瓷质子导电纤维体加入到15-30重量份的陶瓷前驱体溶胶溶液中，并使其均匀分散在溶液中，形成溶胶状的铸膜液；

3）将步骤2）得到的铸膜液采用注浆成型或流延成型制成厚度小于1mm的膜坯；

4）将步骤3）得到的膜胚在氮气的气氛条件下进行热压烧结，得到质子交换膜。

4.根据权利要求3一种纳米陶瓷纤维管燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于所述的陶瓷前驱体为氧化铝陶瓷前驱体、氧化锆陶瓷前驱体、氧化镁陶瓷前驱体、氧化钙陶瓷前驱体、氧化铍陶瓷前驱体、氧化锌陶瓷前驱体中的一种。

5.根据权利要求3一种纳米陶瓷纤维管燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于所述的热压烧结中温度为800-1200℃，压力为4-8个正常大气压。