[發(fā)明專利]液流電池用離子交換膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410145350.7
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN104037431B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亞軍;黃沛;肖曉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東玖美新材料有限公司
• 主分類號: H01M8/0239
• 分類號: H01M8/0239;H01M8/0243
• 代理公司: 深圳市港灣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44258
• 代理人: 微嘉

1.一種液流電池用離子交換膜的制備方法，其特征在于：包括有機(jī)多孔膜和全氟磺酸離子交換樹脂，其中，有機(jī)多孔膜孔為基體，全氟磺酸離子交換樹脂浸潤于有機(jī)多孔膜的孔洞里，包括以下步驟：

S1：制備全氟磺酸離子交換樹脂溶液：

將全氟磺酸離子交換樹脂按質(zhì)量比為5～30％的比例溶解于全氟磺酸離子交換樹脂的有機(jī)溶劑中；

S2：將有機(jī)多孔膜浸入乙醇或丙酮中浸泡2～8h，然后用去離子水將其清洗干凈并晾干；

S3：將有機(jī)多孔膜平鋪于支撐物上；然后，采用澆鑄、旋涂、流延、噴涂或者浸漬工藝將全氟磺酸離子交換樹脂溶液浸潤于有機(jī)多孔膜的孔洞里，形成復(fù)合膜；最后，將浸潤有全氟磺酸離子交換樹脂溶液的有機(jī)多孔膜及其支撐物一起放入干燥箱中，在干燥溫度為60～250℃，干燥時(shí)間為4～8h的條件下干燥成型，得到均勻、透明的全氟磺酸離子交換膜；

S4：將S3所得全氟磺酸離子交換膜放入平板硫化機(jī)，在硫化溫度為200～250℃，時(shí)間為1～3h，壓力為5～20Mpa的條件下熱壓成型得到全氟磺酸離子交換復(fù)合膜；

所述有機(jī)多孔膜為單層多孔膜或多層多孔膜復(fù)合膜，所述有機(jī)多孔膜的孔徑為5nm～30μm，孔隙率為35～85％，有機(jī)多孔膜厚度為5～300μm，拉伸強(qiáng)度為15～200MPa，拉伸斷裂伸長率為20％以上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池用離子交換膜的制備方法，其特征在于：所述有機(jī)多孔膜的材質(zhì)為高分子樹脂。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液流電池用離子交換膜的制備方法，其特征在于：所述有機(jī)多孔膜的材質(zhì)為聚砜、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚芳醚酮、聚醚砜或聚醚酰亞胺。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池用離子交換膜的制備方法，其特征在于：所述S1中全氟磺酸離子交換樹脂的質(zhì)量比為15～25％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池用離子交換膜的制備方法，其特征在于：所述全氟磺酸離子交換樹脂溶液的制備方法具體為：將全氟磺酸離子交換樹脂和全氟磺酸離子交換樹脂的有機(jī)溶劑一起加入帶攪拌器的高壓反應(yīng)釜中，然后，將高壓反應(yīng)釜加熱至110～250℃，并保溫1～4h，便得到均勻、清澈的全氟磺酸離子交換樹脂溶液。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的液流電池用離子交換膜的制備方法，其特征在于：所述全氟磺酸離子交換樹脂的有機(jī)溶劑為N-甲基吡咯烷酮、異丙醇、丙醇、乙醇、乙酸乙酯中的一種或者兩種以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液流電池用離子交換膜的制備方法，其特征在于：所述S3中將全氟磺酸離子交換樹脂溶液浸潤于有機(jī)多孔膜的孔洞里時(shí)，每平方厘米有機(jī)多孔膜所需的全氟磺酸離子交換樹脂溶液體積為0.05～1ml。