[發明專利]親水性水傳輸板在固體聚合物電解質水電解池中的應用

有效

• 申請號: 201410721271.6
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN105720279B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 邵志剛;王浚英;郭曉倩;王志強;遲軍;衣寶廉
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B15/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.親水性水傳輸板在固體聚合物電解質水電解池中的應用，其特征在于：所述親水性水傳輸板由親水納米碳材料、導電添加劑、增強纖維和粘結劑樹脂混合均勻后熱壓而成；

親水碳材料、導電添加劑、增強纖維和粘結劑樹脂的比例為5-40wt％:40-80wt％:5-15wt％:10-20wt％；

所述親水納米碳材料為碳粉、石墨粉、乙炔黑、碳納米管和石墨烯中的一種或兩種以上的混合物，粒徑為30-300nm；

所述導電添加劑為石墨粉、碳粉、碳納米管或石墨烯中的一種或兩種以上(包括兩種)的混合物，其粒徑為10-150μm；

所述的增強纖維為碳纖維或石墨纖維中的一種或兩種，直徑為1-25μm，長徑比為10-50。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：熱壓壓力為1-10MPa,溫度為100-250℃，時間為10-60min。

3.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：

所述親水納米碳材料的制備方法為：將納米碳材料置于濃硫酸和濃硝酸的混合液中攪拌處理在其表面引入親水性基團。濃硫酸的質量分數為70％-98％，濃硝酸的質量分數為65％-98％，濃硫酸和濃硝酸的體積比為1:1-1:5，親水處理時間為1-24h，處理溫度為20-50℃。

4.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述的粘結劑樹脂為聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚醚砜、熱塑性酚醛樹脂、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、脲醛樹脂、熱固性酚醛樹脂和三聚氰胺-甲醛樹脂中的一種或2種以上的混合物。

5.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：將親水性水傳輸板與膜電極組裝成固體聚合物電解質水電解池后，親水性水傳輸板一側直接與電解池的冷卻水接觸，部分冷卻水透過親水性水傳輸板用于電解反應過程，可以直接利用冷卻水實現電解池的靜態供水。

6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于：其優良的透水性可以降低陽極濃差極化現象，提高高電密下的電解性能；簡化電解池系統并降低能耗。