[發(fā)明專利]堿性燃料電池用陰離子交換膜的制備方法及陰離子交換膜

有效

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• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111592672B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 范敏敏;張明華;肖亞飛;董大偉;楊召杰;王克
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08J5/22
• 分類號: C08J5/22;C08L53/02;C08L79/08;H01M8/083
• 代理公司: 成都蓉創(chuàng)智匯知識產權代理有限公司 51276
• 代理人: 譚新民

1.一種堿性燃料電池用高離子交換容量陰離子交換膜的制備方法，包括以下步驟：

CSEBS溶液和BPEI溶液制取：將CSEBS加入有機溶劑中制成CSEBS溶液，將BPEI加入有機溶劑中制成BPEI溶液；

CSEBS/BPEI成膜溶液制取：混合CSEBS溶液和BPEI溶液，得CSEBS/BPEI成膜溶液；

交聯(lián)CSEBS膜：將CSEBS/BPEI成膜溶液倒入承載體上使溶液鋪展開，放入烘箱交聯(lián)并去除溶劑，得交聯(lián)CSEBS膜；

主鏈苯環(huán)亞甲基氯季銨化和BPEI季銨化：交聯(lián)CSEBS膜在主鏈季銨化溶液中季銨化后再BPEI季銨化溶液中季銨化得初膜；

氯離子轉換為OH^-：將初膜放入堿液中去除氯離子得堿性燃料電池用高離子交換容量陰離子交換膜；

所述混合CSEBS溶液和BPEI溶液中，CSEBS溶液：BPEI溶液質量比為1:1-6:1，所述CSEBS為氯甲基化氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，BPEI為支化聚乙烯亞胺。

2.根據(jù)權利要求1所述的堿性燃料電池用高離子交換容量陰離子交換膜的制備方法，其特征在于：所述CSEBS溶液和BPEI溶液制取中，有機溶劑為三氯甲烷或二氯甲烷。

3.根據(jù)權利要求1所述的堿性燃料電池用高離子交換容量陰離子交換膜的制備方法，特征在于：所述交聯(lián)CSEBS膜中，將CSEBS/BPEI成膜溶液倒入Teflon盤內使溶液鋪展開，并將Teflon盤置于30℃烘箱中放置24 h以除去溶劑，后將BPEI交聯(lián)的CSEBS膜從Teflon盤剝離放入60℃烘箱進一步交聯(lián)。

4.根據(jù)權利要求1所述的堿性燃料電池用高離子交換容量陰離子交換膜的制備方法，特征在于：所述主鏈苯環(huán)亞甲基氯季銨化和BPEI季銨化為將交聯(lián)CSEBS膜放入主鏈季銨化溶液中浸泡，室溫下放置24h；然后用蒸餾水洗滌并烘干，在55℃下浸于BPEI季銨化溶液中1h后取出置于75℃烘箱中6 h烘干。

5.根據(jù)權利要求4所述的堿性燃料電池用高離子交換容量陰離子交換膜的制備方法，特征在于：所述主鏈季銨化溶液為三甲胺水溶液或三乙胺水溶液，所述BPEI季銨化溶液為氯化芐的無水甲醇液、碘甲烷的乙腈溶液或溴乙烷的乙腈溶液。

6.根據(jù)權利要求1所述的堿性燃料電池用高離子交換容量陰離子交換膜的制備方法，特征在于：所述氯離子轉換為OH^-中，堿液為30℃ N₂飽和的1 M KOH溶液。

7.一種堿性燃料電池用高離子交換容量陰離子交換膜，該堿性燃料電池用高離子交換容量陰離子交換膜為CSEBS/BPEI陰離子交換膜,特征在于：該CSEBS/BPEI陰離子交換膜由權利要求1-6任一所述的堿性燃料電池用高離子交換容量陰離子交換膜的制備方法制備而成。