[发明专利]一种增强型质子交换膜的制备方法有效
申请号: | 201711213944.7 | 申请日: | 2017-11-28 |
公开(公告)号: | CN109841881B | 公开(公告)日: | 2021-06-08 |
发明(设计)人: | 宋微;刘晓平;林瑾;俞红梅;邵志刚;衣宝廉 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | H01M8/1081 | 分类号: | H01M8/1081;H01M8/1086 |
代理公司: | 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 | 代理人: | 马驰 |
地址: | 116023 辽宁省*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 增强 质子 交换 制备 方法 | ||
1.一种增强型质子交换膜的制备方法,其特征在于:所述方法利用浸渍-浇筑的方法,将2-3层常规薄层增强型质子交换膜合并制备成一种多层的增强型质子交换膜;具体为:(1)首先将薄层增强型质子交换膜浸渍在离子交换树脂中,使膜充分润湿,然后在膜与膜之间浇筑Nafion溶液来调节制备的膜厚度;(2)在中温下烘干,在高温下长时间压合;在上述过程中对膜所处环境抽真空形成负压。
2.按照权利要求1的制备方法,其特征在于:所述常规薄层增强型质子交换膜为聚四氟乙烯多孔膜为骨架的增强膜,厚度为10-20微米,所述的制备得到的多层增强型质子交换膜的厚度为35-55微米。
3.按照权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述增强型质子交换膜为合并2层薄层增强膜时,其制备过程为:选择厚度为15-20微米的薄层增强膜,将薄层增强膜浸渍在Nafion离子树脂溶液中0 .5-1min,其中离子树脂溶液中固态Nafion的浓度为5wt .%,取出后将两层膜粘合在一起,并在两层膜中间浇筑所浸渍的树脂溶液,浇筑溶液量10-20mg/cm2,采用挤压的方法排除两层膜之间的气泡之后,在烘箱中于80℃烘干10-20小时,然后将膜在120℃,表压1-5Mpa下热压2-5小时 ,即得到多层增强型质子交换膜。
4.按照权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述增强型质子交换膜为合并3层薄层增强膜时,其制备过程为:选择厚度为10-15微米的薄层增强膜,将薄层增强膜浸渍在Nafion离子树脂溶液中0 .5-1min,其中离子树脂溶液中固态Nafion的浓度为5wt .%,取出后将三层膜粘合在一起,并在每个夹层间浇筑所浸渍的树脂溶液,浇筑溶液量5-10mg/cm2,采用挤压的办法排除三层膜之间的气泡之后,在烘箱中于80℃烘干10-20小时,然后将膜在120℃,表压1-5Mpa下热压2-5小时 ,即得到多层增强型质子交换膜。
5.按照权利要求1-4任一所述的制备方法:其特征在于:所述的增强型质子交换膜的质子传导率范围为0 .049~0 .08S/cm,纵向/横向拉伸强度为48-56MPa ,氢气通过率<0.01ml*min*cm2。
6.按照权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于:所述烘干和热压过程中采用抽真空的方法除去各层膜之间的气泡,真空压力为-0.2~-0.9MPa。
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