用於燃料電池的離子交換膜的製備方法
2023-10-11 13:27:34 2
用於燃料電池的離子交換膜的製備方法
【專利摘要】本發明提供了一種用於燃料電池的離子交換膜的製備方法，包括以下步驟：(1)在惰性氣體環境中將3,4-二氨基苯甲酸和多聚磷酸的混合物進行加熱到150-300℃反應10h；(2)將步驟(1)中的反應物冷卻，倒入冷卻液中，加入鹼性溶液中和，將產物用清水洗滌除去鹼性溶液；(3)在兩種不同溫度下對洗滌後的產物進行乾燥，形成聚合物；(4)以活性炭及甲磺酸為溶劑，將聚合物配置成質量分數為2-5％的溶液，澆注到平板上，在通風環境下將溶劑蒸發，形成薄膜；(5)將薄膜在室溫下浸泡在磷酸中，測得薄膜中的酸摻雜量。相較於現有技術，本發明製備方法所製作的用於燃料電池的離子交換膜的導電率較好。
【專利說明】用於燃料電池的離子交換膜的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種導電率較好的用於燃料電池的離子交換膜的製備方法。
【背景技術】
[0002]燃料電池作為一種新的電池受到較多關注，其中質子交換膜燃料電池是其中一種高效、環保的電池。現有的高溫質子交換膜是將多種無機物摻雜於聚合物膜中以提高其應用溫度。然而，現有方法所製作的薄膜的導電率通常達不到預設的效果。
【發明內容】
[0003]本發明主要解決的技術問題是現有用於燃料電池的離子交換膜的導電率不佳。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了一種用於燃料電池的離子交換膜的製備方法，包括以下步驟:
[0005](I)、在惰性氣體環境中將3，4- 二氨基苯甲酸和多聚磷酸的混合物進行加熱到150-300°C反應 IOh ；
[0006](2)、將步驟(1)中的反應物冷卻，倒入冷卻液中，加入鹼性溶液中和，將產物用清水洗滌除去鹼性溶液；
[0007](3)、在兩種不同溫度下對洗滌後的產物進行乾燥，形成聚合物；
[0008](4)、以活性炭及甲磺酸為溶劑，將聚合物配置成質量分數為2-5%的溶液，澆注到平板上，在通風環境下將溶劑蒸發，形成薄膜；
[0009](5)、將薄膜在室溫下浸泡在磷酸中，測得薄膜中的酸摻雜量。
[0010]在本發明的一較佳實施例中,所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氦氣。
[0011]在本發明的一較佳實施例中，步驟⑴中的加熱溫度為250°C。
[0012]在本發明的一較佳實施例中，步驟(2)中的冷卻液為水。
[0013]在本發明的一較佳實施例中，所述鹼性溶液為NaOH溶液。
[0014]在本發明的一較佳實施例中，步驟(3)中的不同溫度分別為120°C和220°C，乾燥時間為30h。
[0015]在本發明的一較佳實施例中，步驟(1)中的反應式為:
[0016]
【權利要求】
1.一種用於燃料電池的離子交換膜的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)、在惰性氣體環境中將3，4-二氨基苯甲酸和多聚磷酸的混合物進行加熱到150-300°C反應 IOh ； (2)、將步驟(1)中的反應物冷卻，倒入冷卻液中，加入鹼性溶液中和，將產物用清水洗滌除去鹼性溶液； (3)、在兩種不同溫度下對洗滌後的產物進行乾燥，形成聚合物； (4)、以活性炭及甲磺酸為溶劑，將聚合物配置成質量分數為2-5%的溶液，澆注到平板上，在通風環境下將溶劑蒸發，形成薄膜； (5)、將薄膜在室溫下浸泡在磷酸中，測得薄膜中的酸摻雜量。
2.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氦氣。
3.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，步驟(1)中的加熱溫度為250°C。
4.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，步驟(2)中的冷卻液為水。
5.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述鹼性溶液為NaOH溶液。
6.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，步驟(3)中的不同溫度分別為120°C和220°C，乾燥時間為30h。
7.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，步驟(1)中的反應式為:
【文檔編號】H01M8/02GK103972527SQ201410219941
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】劉颯 申請人:胡國良