[發明專利]經礦物纖維保濕的燃料電池質子交換膜及其制備方法

無效

• 申請號: 200710052392.6
• 申請日: 2007-06-06
• 公開（公告）號: CN101087028A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 木士春;高瑩;徐峰;潘牧
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M8/10;H01M2/16;H01M4/94;H01M4/88
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 張安國

1、一種具有保濕功能及尺寸穩定性的燃料電池用質子交換膜，其特征在于所述的質子交換膜由坡縷石-海泡石族礦物纖維與質子交換樹脂復合而成，所述的質子交換膜中，坡縷石-海泡石族礦物纖維所占質量百分比為0.1-10％，質子交換樹脂所占質量百分比為99.9-90％，所述的坡縷石-海泡石族礦物是凹凸棒石、堯弗蒂石或海泡石。

2、權利要求1所述的具有保濕功能及尺寸穩定性的燃料電池用質子交換膜的制備方法，其特征在于制備步驟為：

1)取坡縷石-海泡石族礦物纖維，加入醇水溶液，加入分散劑，高速攪拌0.5～1小時，然后超聲波處理20～30分鐘，制得礦物纖維分散液，分散液中成分的質量比為礦物纖維∶分散劑∶醇水溶液＝1∶0～0.5∶10～50；

2)將礦物纖維分散液加入到質量含量為5～10％的質子交換樹脂溶液中，高速攪拌10～30分鐘制得共混液，其中，礦物纖維占固體質量百分比為0.1-10％，質子交換樹脂占固體質量百分比為99.9-90％；

3)采用流延法制備質子交換膜，將共混液澆鑄到水平放置的聚四氟乙烯鑄模內，在70～90℃真空干燥10～15小時，將膜剝離，將膜在摩爾濃度為0.5M的H₂SO₄溶液中煮沸1小時，并用去離水清洗，即制得質子交換膜；

其中，所述的醇水溶液中醇與水的質量比為0～1∶100，其中醇為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇中的任一種，或為其中兩者的混合物；所述的分散劑為磷酸鹽分散劑，為：磷酸三鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鉀或六甲基磷酸鈉；所述的質子交換樹脂為全氟磺酸樹脂、磺化聚砜類樹脂、磺化聚苯硫醚樹脂、磺化聚苯并咪唑、磺化聚磷腈、磺化聚酰亞胺樹脂、磺化聚苯乙烯樹脂、磺化聚醚醚酮樹脂中的任一種。