[發明專利]燃料電池用兩種季銨側鏈型陰離子交換膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202010993896.3
• 申請日: 2020-09-21
• 公開（公告）號: CN112290068A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 倪宏哲;楊凱;徐晶美;王哲;遲曉雨;陳文波
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: H01M8/1025
• 分類號: H01M8/1025;H01M8/1039;H01M8/1069;C08G65/48;C08G65/40
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1.燃料電池用兩種季銨側鏈型陰離子交換膜，其特征在于，該陰離子交換膜按兩種季銨基團摩爾比不同進行制備：

其中兩種季銨基團摩爾比為：a：b（a、b均為1~9的整數且a+b=10）；

所述的季銨基團功能化聚芳醚酮，結構式如式Ⅰ所示：

式Ⅰ。

2.根據權利要求1所述的燃料電池用兩種季銨側鏈型陰離子交換膜的制備方法，包括如下：

步驟一：將聚合物溶于四氯乙烷中，加入過氧化苯甲酰和N-溴代琥珀亞酰胺80度油浴攪拌5小時，出料于醇中，得到淡黃色絮狀物；

步驟二：將第一步得到的淡黃色絮狀物溶于溶劑中，然后得到澄清橙色溶液；

步驟三：將步驟二得到的溶液加入TMA和1-甲基吡咯烷攪拌12～24小時，得到深黃色成膜液，陰離子交換膜按接枝兩種季銨基團摩爾比不同進行制備，接枝兩種季銨基團摩爾比為：a：b（a、b均為1~9的整數且a+b=10）；

步驟四：將步驟三得到的成膜液采用流延法延流成膜，即得到燃料電池用兩種季銨側鏈型陰離子交換膜。

3.根據權利要求2所述的燃料電池用兩種季銨側鏈型陰離子交換膜的制備方法，其特征在于，所述的功能化聚芳醚酮制備方法為：氮氣保護下，在三口瓶中加入0.02 mol 4,4’-二氟二苯酮，0.02 mol 甲基氫醌，混合均勻后加入成鹽劑、帶水劑和溶劑，125～145℃帶水回流3～5小時后放出帶水劑，溫度升至165～170℃，繼續反應2～3小時，得到聚芳醚酮聚合物。

4.根據權利要求3所述的燃料電池用兩種季銨側鏈型陰離子交換膜的制備方法，其特征在于，所述的季銨基團為TMA和1-甲基吡咯烷。

5.根據權利要求3所述的燃料電池用兩種季銨側鏈型陰離子交換膜的制備方法，其特征在于，所述的單體為4,4’-二氟二苯酮和甲基氫醌。

6.根據權利要求3所述的燃料電池用兩種季銨側鏈型陰離子交換膜的制備方法，其特征在于，所述的溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜中的一種。

7.根據權利要求3所述的燃料電池用兩種季銨側鏈型陰離子交換膜的制備方法，其特征在于，所述的帶水劑為甲苯。