[发明专利]一种高温燃料电池用PBI/H3PO4掺杂膜的制备方法

摘要

一种高温燃料电池用PBI/H₃PO₄掺杂膜的制备方法，包括PBI膜的预处理，PBI膜浸磷酸，干燥，以及重复上述浸磷酸和干燥过程以保证PBI膜中磷酸含量达膜质量的500%，并保证不同批次处理的膜的一致性。本方法具有工艺过程简单可控、易于批量生产；膜中磷酸含量一致性高、均匀性强；且长时间放置磷酸不易流失、含量稳定等优点，采用本方法制备的磷酸掺杂PBI膜作为高温燃料电池用电解质膜时具有电导率高、电池放电性能好等优点。

主权项

一种高温燃料电池用PBI/H₃PO₄掺杂膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，1）PBI膜的预处理：将剪裁好的PBI膜置于盛有去离子水的容器中，并将所述容器置于50‑100℃水浴锅中处理1‑12小时后，取出PBI膜于80‑180℃烘箱中干燥处理0.5‑2小时；2）PBI膜的称重：将步骤1）所得PBI膜逐片标记，称重，记录；3）PBI膜的浸酸处理：将经过称重的步骤2）所得的PBI膜置入容器中，并于所述容器中注入磷酸溶液，且保证磷酸溶液浸没所有PBI膜，将所述容器置于油浴锅中于80‑160℃下热处理1‑96小时，得PBI/H₃PO₄一次掺杂膜；4）PBI/H₃PO₄一次掺杂膜的干燥处理：将步骤3）所得PBI/H₃PO₄一次掺杂膜置入真空烘箱中于80‑180℃条件下干燥0.5‑5小时，得干燥后的PBI/H₃PO₄一次掺杂膜；5）PBI/H₃PO₄一次掺杂膜的称重：将步骤4）所得干燥后的PBI/H₃PO₄一次掺杂膜于室温下称重，记录；6）磷酸含量的计算：采用如下公式计算PBI膜中的磷酸含量，磷酸含量百分比=（浸酸后PBI膜质量‑浸酸前PBI膜质量）/浸酸前PBI膜质量；7）PBI/H₃PO₄掺杂膜的制备：若采用步骤6）所述计算方法计算得到的PBI膜中磷酸含量大于等于预设值X，PBI/H₃PO₄掺杂膜制备完成；若PBI膜中磷酸含量小于预设值X，依次重复上述步骤3）‑6），至PBI膜中磷酸含量大于等于预设值X为止，得PBI/H₃PO₄掺杂膜。