[发明专利]一种用于钒电池的交联型质子交换膜及制备方法

摘要

本发明提供了一种用于钒电池的交联型质子交换膜及制备方法。该方法先通过表面接枝制备了磺化石墨烯粉末，然后通过聚合反应合成了磺化聚苯并咪唑，再将聚乙烯醇溶液、磺化聚苯并咪唑溶液及磺化石墨烯粉末混合分散，并进行交联反应，最后进行流延成膜及干燥，制得用于钒电池的交联型质子交换膜。本发明制备的质子交换膜，不仅具有良好的质子传导能力，而且可有效降低钒离子的透过率，同时化学稳定性、机械性能良好，吸水率较低。

主权项

1.一种用于钒电池的交联型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述质子交换膜制备的具体步骤如下：（1）将氧化石墨烯粉末与硬脂酸进行捏合，然后分散于去离子水中，加入对氨基苯磺酸及N,N'‑二环己基碳二亚胺，加热反应，然后经抽滤、洗涤、真空干燥，制得磺化石墨烯粉末；（2）在持续的氮气氛围中，将五氧化二磷粉末加入磷酸中，搅拌制成多聚磷酸溶剂，然后加入还原剂、3,3'‑二氨基联苯胺及间苯二甲酸‑5‑磺酸钠，升高温度并搅拌反应，反应结束后采用稀盐酸浸泡产物2~4h，再用去离子水洗涤，并真空干燥，进一步加入二甲基乙酰胺中进行加热溶解，制得质量浓度为3~5%的磺化聚苯并咪唑溶液；（3）将聚乙烯醇溶于去离子水中，然后加入步骤（1）制得的磺化石墨烯粉末，超声分散均匀，再加入步骤（2）制得的磺化聚苯并咪唑溶液，调节pH至2~3，加入交联剂，加热搅拌一定时间，并静置脱泡，再在基底材料上流延成膜，干燥，制得用于钒电池的交联型质子交换膜。