[发明专利]具有三维高比表面积表面的质子交换膜的构建方法及其基于这种质子交换膜的高性能膜电极在审
| 申请号： | 201810300304.8 | 申请日： | 2018-04-04 |
| 公开（公告）号： | CN108511777A | 公开（公告）日： | 2018-09-07 |
| 发明（设计）人： | 廖世军;刘广智;叶跃坤;其他发明人请求不公开姓名 | 申请（专利权）人： | 华南理工大学 |
| 主分类号： | H01M8/1041 | 分类号： | H01M8/1041;H01M8/1067 |
| 代理公司： | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人： | 何淑珍;江裕强 |
| 地址： | 511458 广东省广州市*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 本发明公开了具有三维高比表面积表面的质子交换膜的构建方法及其基于这种质子交换膜的高性能膜电极。该方法为：（1）对质子交换膜进行预处理；（2）将一种或多种易移除的造孔剂和全氟磺酸树脂溶液在水或者低沸点溶剂中混合并超声形成多孔层浆料；（3）采用涂覆技术将多孔层浆料涂覆在质子交换膜层的一侧，制得多孔膜前驱体；（4）对多孔膜前驱体进行酸处理，用蒸馏水洗涤干净后即制得可用于质子交换膜燃料电池的多孔膜。采用本方法制备的多孔膜与商业质子交换膜相比较，在膜厚度不明显增加的前提下，具有规整的三维多孔结构和较大的比表面积的优点，提高最终制得的质子交换膜燃料电池膜电极的性能。 | ||
| 搜索关键词： | 质子交换膜 多孔膜 质子交换膜燃料电池 高性能膜 多孔层 前驱体 电极 构建 三维 全氟磺酸树脂溶液 预处理 三维多孔结构 质子交换膜层 低沸点溶剂 蒸馏水洗涤 浆料涂覆 涂覆技术 规整 膜电极 酸处理 造孔剂 超声 浆料 可用 移除 制备 | ||
【主权项】：
1.具有三维高比表面积表面的质子交换膜的构建方法，其特征在于：在不大幅增加膜厚度前提下，在质子交换膜表面上形成规整有序的三维多孔结构，包括如下步骤：（1）质子交换膜依次在质量浓度为5‑10wt.%的双氧水溶液中和质量浓度为0.5~1mol.L‑1的硫酸溶液中进行预处理，然后用蒸馏水洗涤干净并保存在蒸馏水中备用；（2）将造孔剂、全氟磺酸树脂溶液、水或者低沸点溶剂按5:2‑200:200‑2000的质量比混合后，经超声波震荡分散成多孔层浆料；（3）采用涂覆技术将多孔层浆料涂覆在质子交换膜层的一侧，控制喷涂层厚度在0.1‑5μm之间，然后进行热处理，即得多孔膜前驱体；（4）对多孔膜前驱体进行酸处理，然后用蒸馏水洗涤干净，即制得可用于质子交换膜燃料电池的多孔膜。
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