[發明專利]添加質子導電玻璃的復合質子導電膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201010134580.5
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN101791523A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 李海濱;蔣峰景;邸志剛
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01D71/00
• 分類號: B01D71/00;B01D69/12;H01M8/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種添加質子導電玻璃的復合質子導電膜，其特征在于，其組分和摩爾比為：金屬氧化物前驅體、去離子水、有機溶劑、酸、添加劑為：1∶0.5～12∶0～100∶0～1∶0～5，其中：金屬氧化物前驅體指金屬醇鹽或金屬醇鹽的化合物；有機溶劑是指：甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、四氫呋喃等中的一種或其組合；酸是指：鹽酸、磷酸，硝酸，硫酸、醋酸，硼酸等中的一種或其組合；添加劑是指：表面活性劑。

2.根據權利要求1所述的添加質子導電玻璃的復合質子導電膜，其特征是，所述的金屬醇鹽包括：正硅酸甲酯、正硅酸乙脂、四丁氧基鈦、四丙氧基鈦、四丙氧基鋯、四丁氧基鋯、三丁氧基鋁、五丁氧基鈮、四丁氧基錫、甲基三甲氧基硅烷和二乙基二乙氧基硅烷中的一種或其組合。

3.根據權利要求1所述的添加質子導電玻璃的復合質子導電膜，其特征是，所述的磷酸是指：磷酸縮合的產物中的一種或者幾種。

4.根據權利要求1所述的添加質子導電玻璃的復合質子導電膜，其特征是，所述的添加劑是是Brij56、Pluronic、F127、乙酰丙酮中的一種或幾種。

5.一種根據權利要求1所述的添加質子導電玻璃的復合質子導電膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、將金屬氧化物前驅體、水、有機溶劑、酸、以及添加劑經混合制成溶膠；

第二步、將第一步中所得到的溶膠、磷酸和Nafion混合，充分攪拌均勻，得到混合溶膠；

第三步、將溶膠澆注于容器中或基板上，溶膠固化成型制成凝膠體，然后對凝膠體進行水熱處理，制成質子傳導材料。

6.根據權利要求5所述的添加質子導電玻璃的復合質子導電膜的制備方法，其特征是，所述的Nafion是指：Nafion的全氟磺酸膜。

7.根據權利要求5所述的添加質子導電玻璃的復合質子導電膜的制備方法，其特征是，所述的混合溶膠是指：第一步混合制成溶膠、Nafion溶液、磷酸混合后的產物。

8.根據權利要求5或者7所述的復合質子導電膜的制備方法，其特征是，所述的混合溶膠中，金屬醇鹽中金屬元素和磷元素的摩爾比為1∶0.01～1。

9.根據權利要求8所述的添加質子導電玻璃的復合質子導電膜的制備方法，其特征是，所述的金屬醇鹽中金屬元素和Nafion的質量比為1∶8～500。

10.根據權利要求5所述的添加質子導電玻璃的復合質子導電膜的制備方法，其特征是，所述的水熱處理是指：將凝膠體保持在100℃-300℃、相對濕度為0-100％的環境中放置1小時到30天。