[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

摘要

一种纳米陶瓷纤维管燃料电池质子交换膜及制备方法。本发明选取具有耐高温、性能稳定的且具有质子导电性的纳米陶瓷纤维管作为载体材料，形成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，为质子的快速迁移和传导提供了通道，从而有效地提高了材料的质子导电性；再与陶瓷前驱体溶胶溶液混合形成铸膜液，通过成型和烧结工艺制备得到一种耐高温，使用寿命长，韧性好，质子导电率高的质子交换膜，且该方法能大规模工业化生产，质量稳定，适合燃料电池的推广应用。

主权项

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；所述纳米陶瓷纤维管燃料电池质子交换膜，由如下方法制备而得：（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。