[發明專利]用于燃料電池的離子交換膜的制備方法

無效

• 申請號: 201410219941.4
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN103972527A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 劉颯
• 申請（專利權）人: 胡國良
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M2/16;C08G73/18;C08J5/22
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 王詩捷

技術領域

本發明涉及一種導電率較好的用于燃料電池的離子交換膜的制備方法。

背景技術

燃料電池作為一種新的電池受到較多關注，其中質子交換膜燃料電池是其中一種高效、環保的電池。現有的高溫質子交換膜是將多種無機物摻雜于聚合物膜中以提高其應用溫度。然而，現有方法所制作的薄膜的導電率通常達不到預設的效果。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是現有用于燃料電池的離子交換膜的導電率不佳。

為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了一種用于燃料電池的離子交換膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)、在惰性氣體環境中將3,4-二氨基苯甲酸和多聚磷酸的混合物進行加熱到150-300℃反應10h；

(2)、將步驟(1)中的反應物冷卻，倒入冷卻液中，加入堿性溶液中和，將產物用清水洗滌除去堿性溶液；

(3)、在兩種不同溫度下對洗滌后的產物進行干燥，形成聚合物；

(4)、以活性炭及甲磺酸為溶劑，將聚合物配置成質量分數為2-5％的溶液，澆注到平板上，在通風環境下將溶劑蒸發，形成薄膜；

(5)、將薄膜在室溫下浸泡在磷酸中，測得薄膜中的酸摻雜量。

在本發明的一較佳實施例中，所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氦氣。

在本發明的一較佳實施例中，步驟(1)中的加熱溫度為250℃。

在本發明的一較佳實施例中，步驟(2)中的冷卻液為水。

在本發明的一較佳實施例中，所述堿性溶液為NaOH溶液。

在本發明的一較佳實施例中，步驟(3)中的不同溫度分別為120℃和220℃，干燥時間為30h。

在本發明的一較佳實施例中，步驟(1)中的反應式為：

相較于現有技術，本發明制備方法所制作的用于燃料電池的離子交換膜的導電率較好。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例公開了一種用于燃料電池的離子交換膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)、在惰性氣體環境中將3,4-二氨基苯甲酸和多聚磷酸的混合物進行加熱到150-300℃反應10h；

(2)、將步驟(1)中的反應物冷卻，倒入冷卻液中，加入堿性溶液中和，將產物用清水洗滌除去堿性溶液；

(3)、在兩種不同溫度下對洗滌后的產物進行干燥，形成聚合物；

(4)、以活性炭及甲磺酸為溶劑，將聚合物配置成質量分數為2-5％的溶液，澆注到平板上，在通風環境下將溶劑蒸發，形成薄膜；

(5)、將薄膜在室溫下浸泡在磷酸中，測得薄膜中的酸摻雜量。

在本發明的一較佳實施例中，所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氦氣。

在本發明的一較佳實施例中，步驟(1)中的加熱溫度為250℃。

在本發明的一較佳實施例中，步驟(2)中的冷卻液為水。

在本發明的一較佳實施例中，所述堿性溶液為NaOH溶液。

在本發明的一較佳實施例中，步驟(3)中的不同溫度分別為120℃和220℃，干燥時間為30h。

在本發明的一較佳實施例中，步驟(1)中的反應式為：

相較于現有技術，本發明制備方法所制作的用于燃料電池的離子交換膜的導電率較好。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。