[發明專利]一種氫燃料電池聚合物膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201310497289.8
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN103540129A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 王紀忠;王靖;樸廷泰
• 申請（專利權）人: 江蘇中靖新能源科技有限公司
• 主分類號: C08L79/02
• 分類號: C08L79/02;C08J5/22;C08K5/3462;C08K5/1515;H01M8/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明涉及一種燃料電池膜及其制備方法，特別是涉及一種氫燃料電池聚合物膜及其制備方法。

背景技術

燃料電池的性能對電池的供電有非常大的影響。現階段研究中，氫燃料電池的研究力度最大，氫燃料電池作為一種公認的環保、無污染能源，正在得到廣大歐美國家及發展中國家的大力推廣。氫燃料電池在應用和推廣過程中，其中存在著一些制約其推廣的因素，這些因素的存在，一定程度上限制了技術的升級和產業的發展。例如，燃料分解后對離子起傳輸作用的膜就對電池的性能有著非常大的影響，找到一種具有較高電子傳導率的聚合物膜具有非常好的應用空間。

發明內容

要解決的技術問題：普通的氫燃料電池膜電子傳導率較低的問題。

技術方案：本發明公開了一種氫燃料電池聚合物膜及其制備方法，氫燃料電池聚合物膜由以下成分按照重量比組成：聚苯胺為12～15份，三乙烯二胺為3～5份、氧化苯乙烯為2～4份，丙烯酸乙酯為8～11份。氫燃料電池聚合物膜的制備方法為以下步驟：（1）取聚苯胺為12～15份，將其溶解于乙醇中，緩慢攪拌，溶解均勻，待用；（2）取三乙烯二胺為3～5份，將其用丙酮溶解，均勻攪拌1～3h，待用；（3）取氧化苯乙烯為2～4份，用乙醚將其溶解，溶解均勻后密閉待用；（4）將步驟（1）、（2）、（3）中得到的溶液倒入真空減壓蒸餾器中，溫度為50℃，減壓蒸餾至溶劑全部蒸發，不再有溶劑流出時停止；（5）將溶劑揮發后的聚合物膜用蒸餾水浸泡8～12h；（6）浸泡結束后將聚合物膜從水中取出，在80℃下烘干，即為氫燃料電池聚合物膜。其中，聚苯胺優選為15份。氧化苯乙烯優選為4份。三乙烯二胺用丙酮溶解后均勻攪拌時間優選為3h。

有益效果：通過本發明方法制備得到的氫燃料電池聚合物膜電子傳導率為0.054～0.112S/cm。比常規的燃料電池聚合物膜的電導率高，具有較好的應用空間。

具體實施方式

實施例1

（1）取聚苯胺為15g，將其溶解于30g乙醇中，緩慢攪拌，溶解均勻，待用；（2）取三乙烯二胺為3g，將其用20g丙酮溶解，均勻攪拌3h，待用；（3）取氧化苯乙烯為4g，用15g乙醚將其溶解，溶解均勻后密閉待用；（4）將步驟（1）、（2）、（3）中得到的溶液倒入真空減壓蒸餾器中，溫度為50℃，減壓蒸餾至溶劑全部蒸發，不再有溶劑流出時停止；（5）將溶劑揮發后的聚合物膜用蒸餾水浸泡12h；（6）浸泡結束后將聚合物膜從水中取出，在80℃下烘干，即為氫燃料電池聚合物膜。

實施例2

（1）取聚苯胺為12g，將其溶解于35g乙醇中，緩慢攪拌，溶解均勻，待用；（2）取三乙烯二胺為4g，將其用20g丙酮溶解，均勻攪拌2h，待用；（3）取氧化苯乙烯為2g，用25g乙醚將其溶解，溶解均勻后密閉待用；（4）將步驟（1）、（2）、（3）中得到的溶液倒入真空減壓蒸餾器中，溫度為50℃，減壓蒸餾至溶劑全部蒸發，不再有溶劑流出時停止；（5）將溶劑揮發后的聚合物膜用蒸餾水浸泡10h；（6）浸泡結束后將聚合物膜從水中取出，在80℃下烘干，即為氫燃料電池聚合物膜。

實施例3

（1）取聚苯胺為13g，將其溶解于40g乙醇中，緩慢攪拌，溶解均勻，待用；（2）取三乙烯二胺為5g，將其用15g丙酮溶解，均勻攪拌1h，待用；（3）取氧化苯乙烯為3g，用15g乙醚將其溶解，溶解均勻后密閉待用；（4）將步驟（1）、（2）、（3）中得到的溶液倒入真空減壓蒸餾器中，溫度為50℃，減壓蒸餾至溶劑全部蒸發，不再有溶劑流出時停止；（5）將溶劑揮發后的聚合物膜用蒸餾水浸泡8h；（6）浸泡結束后將聚合物膜從水中取出，在80℃下烘干，即為氫燃料電池聚合物膜。

根據實施例1、實施例2、實施例3制備得到的氫燃料電池聚合物膜，測定了其電子傳導率。實施例1電子傳導率為0.112S/cm，實施例2電子傳導率為0.077S/cm，實施例3電子傳導率為0.054S/cm。都具有非常高的電子傳導率。