[發明專利]一種全氟磺酸樹脂氫燃料電池質子膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202011130064.5
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112421085B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 蔣曉璐;高艷林;邵春明;王海連
• 申請（專利權）人: 浙江巨化技術中心有限公司
• 主分類號: H01M8/1018
• 分類號: H01M8/1018;H01M8/102;H01M8/1069;H01M8/1072
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

1.一種全氟磺酸樹脂氫燃料電池質子膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、向N-甲基吡咯烷酮250-550份中加入全氟磺酸樹脂粉末40-50份、丁基咪唑型溴甲基化聚芳醚酮粉末6-35份、溴甲基化聚芳醚酮粉末4-25份和雙十六烷基胺粉末0.1-0.5份，在30-60℃水浴環境中攪拌至顆粒分散均勻，制得膠體；

S2、將兩片電極極片插入到所述膠體中，在30-60℃水浴環境中電泳，得到全氟磺酸質子交換膜。

2.根據權利要求1所述一種全氟磺酸樹脂氫燃料電池質子膜的制備方法，其特征在于：將全氟磺酸樹脂粉末置于80-110℃真空烘箱內8-24h，烘干待用。

3.根據權利要求1所述一種全氟磺酸樹脂氫燃料電池質子膜的制備方法，其特征在于：在制備丁基咪唑型溴甲基化聚芳醚酮粉末時，將5-15g的溴代聚芳醚酮置于溶劑40-60ml的N-甲基吡咯烷酮中，待溴代聚芳醚酮溶解后，加入1-正丁基咪唑反應，在50-70℃下反應4-6h，得到丁基咪唑鎓鹽型聚芳醚酮粉末。

4.根據權利要求3所述一種全氟磺酸樹脂氫燃料電池質子膜的制備方法，其特征在于：將得到的丁基咪唑鎓鹽型聚芳醚酮粉末置于鋪膜烘箱中玻璃板上進行烘干，剪成碎片用丙酮洗料8-10次，置于烘箱烘干待用，烘干溫度為80-100℃，烘干時間為6-10h。

5.根據權利要求1所述一種全氟磺酸樹脂氫燃料電池質子膜的制備方法，其特征在于：在制備溴甲基化聚芳醚酮粉末時，取三頸燒瓶，通氮氣除盡瓶內空氣，將10-20g的聚芳醚酮、200-300mL四氯乙烷加入到三頸燒瓶中，利用攪拌裝置開始攪拌，使聚芳醚酮溶解于四氯乙烷當中，加入7.5-8.5g的N-溴代琥珀酰亞胺和1.5-2.0g的過氧化二苯甲酰，待體系中所加入的固體物溶解均勻后，將體系升溫到60-80℃，反應4-8h，得出溴甲基化聚芳醚酮粉末。

6.根據權利要求5所述一種全氟磺酸樹脂氫燃料電池質子膜的制備方法，其特征在于：在得出溴甲基化聚芳醚酮粉末后，將產物置于無水乙醇中，然后利用濕粉打碎機將淡黃色聚合物粉碎，粉碎時間為2-4h，乙醇洗料8-10次，烘干待用，烘干溫度為80-120℃，烘干時間為4-6h。

7.根據權利要求1所述一種全氟磺酸樹脂氫燃料電池質子膜的制備方法，其特征在于：兩片所述電極片為正極極片和負極極片，所述正極極片為鉑片，所述負極極片為石墨片。