[發(fā)明專利]高吸水性質(zhì)子交換膜及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310347824.1
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103474680A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣峰景;章俊良
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M8/12;H01M8/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 牛山;陳少凌

1.一種中空介孔二氧化硅微球，其特征在于，所述中空介孔二氧化硅微球為中空球狀結(jié)構(gòu)，中空介孔二氧化硅微球的平均外徑為100～2000nm，平均壁厚為外徑的0.1～0.4倍，球壁部分沿著垂直球面的方向具有有序介孔結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的中空介孔二氧化硅微球，其特征在于，所述介孔的平均孔徑為2～10nm，介孔貫穿整個中空介孔二氧化硅微球球壁，使得吸收的水能夠進入微球的空腔部分。

3.一種高吸水性質(zhì)子交換膜，其特征在于，所述高吸水性質(zhì)子交換膜包括質(zhì)子型聚合物電解質(zhì)和權(quán)利要求1所述的中空介孔二氧化硅微球，所述中空介孔二氧化硅微球分散在質(zhì)子型聚合物電解質(zhì)中。

4.如權(quán)利要求1所述的高吸水性質(zhì)子交換膜，其特征在于，所述中空介孔二氧化硅微球與質(zhì)子型聚合物電解質(zhì)的質(zhì)量比為1:(2～100)。

5.如權(quán)利要求3或4所述的高吸水性質(zhì)子交換膜，其特征在于，所述質(zhì)子型聚合物電解質(zhì)為在熔融或者溶解狀態(tài)下能夠電離出質(zhì)子的聚合物。

6.如權(quán)利要求3所述的高吸水性質(zhì)子交換膜，其特征在于，所述質(zhì)子型聚合物電解質(zhì)為磺化聚苯乙烯、磺化聚醚砜、磺化聚醚醚酮、磺化聚苯并咪唑、聚乙烯膦酸、全氟磺酸樹脂中的一種或幾種的混合。

7.一種如權(quán)利要求3所述的高吸水性質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

第一步：將質(zhì)子型聚合物電解質(zhì)溶于溶劑中，配制聚合物溶液；

第二步：將中空介孔二氧化硅微球加入到所述聚合物溶液中，攪拌分散，得混合液；

第三步：將混合液澆注在平整的基板上，干燥，即可。

8.如權(quán)利要求7所述的高吸水性質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征在于，第一步中，所述溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、水、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的一種或者幾種的組合，所述聚合物溶液的質(zhì)量百分比濃度為5～25%。

9.如權(quán)利要求7所述的高吸水性質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征在于，第二步中，所述中空介孔二氧化硅微球與聚合物溶液的質(zhì)量比為1:(10～2000)，所述分散時間為5～30min。

10.如權(quán)利要求7所述的高吸水性質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征在于，第三步中，所述干燥溫度為60～160℃，干燥時間為1～48h。