[发明专利]一种用于燃料电池的中温电解质膜及制备方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池的中温电解质膜的制备方法，其特征在于，通过硫酸铯与硫酸制取硫酸氢铯晶体，并研磨为粉末，然后通过热压成膜制得硫酸氢铯薄膜，然后将金属或金属合金通过蒸发镀膜在硫酸氢铯薄膜表面形成一层合金层，即可制得中温电解质膜，制备的具体步骤如下：

（1）将硫酸铯缓慢加入浓硫酸中，直至硫酸铯与浓硫酸中的硫酸分子达到以1:1的摩尔比混合并溶解，然后将混合液置于蒸发皿中，加热使水分蒸发得到硫酸氢铯晶体，然后加入研磨机中磨成微粉，制得硫酸氢铯粉末；

（2）在热压成膜设备的基底及压板上涂覆抗粘剂，将步骤（1）制得的硫酸氢铯粉末分散置于基底与压板之间，预热压板，然后进行热压成膜，并逐步冷却，制得厚度均匀的硫酸氢铯薄膜；

（3）采用蒸发镀膜机，将金属或金属合金在真空条件下进行蒸发，并在步骤（2）制得的硫酸氢铯薄膜的表面重新沉积凝结，再经高温热处理后，形成一层合金层，抑制氢气与硫酸氢铯的直接接触，从而制得稳定性良好的中温电解质膜。

2.根据权利要求1所述一种用于燃料电池的中温电解质膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述蒸发皿的加热采用间接加热方式，可采用水浴、油浴或石棉网加热。

3.根据权利要求1所述一种用于燃料电池的中温电解质膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述研磨机为转轴式研磨机或圆盘式研磨机中的一种，研磨后的微粉粒径为20~100μm。

4.根据权利要求1所述一种用于燃料电池的中温电解质膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述抗粘剂为聚四氟乙烯或有机硅抗粘剂中的一种。

5.根据权利要求1所述一种用于燃料电池的中温电解质膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述压板的预热温度为200~240℃，热压温度为250~280℃，热压压力为12~15MPa。

6.根据权利要求1所述一种用于燃料电池的中温电解质膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述冷却速度为20~30℃/h，以循环风冷为宜。

7.根据权利要求1所述一种用于燃料电池的中温电解质膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述金属或金属合金为钛、锆、铁或稀土金属中的至少一种。

8.根据权利要求1所述一种用于燃料电池的中温电解质膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述真空条件的残余气体压力为0.1~0.5Pa。

9.根据权利要求1所述一种用于燃料电池的中温电解质膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述热处理的温度为800~1000℃，时间为5~20s。

10.权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的中温电解质膜。