The invention relates to a preparation method of high-dimensional stable polyaryl ether electrolyte membrane material, belonging to the technical field of polymer electrolyte membrane material. By modifying polyvinyl alcohol and preparing polyvinyl alcohol macromolecular crosslinking agent through sulfonation modification, the prepared electrolytic plasma membrane has high proton conductivity. The technical scheme of the present invention has good alcohol resistance property by sulfonated polyvinyl alcohol itself, and makes it serve as macromolecular crosslinking agent. The invention adopts sulfonated polyvinyl alcohol as crosslinking agent. In the preparation of sulfonated polyvinyl alcohol (SPA), fluorite ore powder and sodium silicate solution were used as raw materials to prepare crystallized modified liquid. Fluorine atoms in cryolite were used to modify the electrolyte membrane material. Because of the high electronegativity of fluorine atoms in the electrolyte membrane material, it had high stability and reactivity. The dimensional stability of electrolyte membrane materials can be further improved during use.
【技术实现步骤摘要】
一种高尺寸稳定型聚芳醚电解质膜材料的制备方法
本专利技术涉及一种高尺寸稳定型聚芳醚电解质膜材料的制备方法,属于聚合物电解质膜材料
技术介绍
聚合物电解质膜燃料电池作为新型的能源转化装置具有能量转化效率高、启动速度快、绿色无污染等优点。聚合物电解质膜是聚合物电解质膜燃料电池的核心部件,它的性能好坏直接决定着燃料电池的使用效能和寿命。它既可以隔绝燃料和氧化剂,又能够阻碍反应过程中产生的电子的透过,最为重要的是它可以作为离子的传输载体,来传导离子。依据传导离子类型的不同,可以将其分为质子交换膜和阴离子交换膜两大类。目前,商业化的质子交换膜是Nafion膜。Nafion膜的制备工艺复杂、价格昂贵(约800美元/m2)和在中高温条件下质子传导率和阻醇性能均较差的缺点严重阻碍了其进一步商业化进程。因此,成本低廉、性能优异的新型聚合物电解质膜材料的开发成为广大科研工作者研究工作的重点。目前,聚合物电解质膜的开发与应用领域的研究重点主要集中在以下两方面:一方面是,致力于开发出可替代昂贵的Nafion膜的成本低廉的、制备工艺简单的、热力学稳定性好的、质子传导率高的质子交换膜材;另一方面是,致力于开发出可减少或避免使用贵金属铂为催化剂并且具有良好的耐碱稳定性和较高的离子传导率的阴离子交换膜材料。Nafion膜作为目前唯一商业化的质子交换膜材料,拥有诸多的优点,但是这类膜材料在高温低湿度的条件下却无法满足燃料电池对膜的使用要求。磺化芳香族聚合物,如:磺化聚芳醚酮、砜材料虽然具有良好的热稳定性和机械性能,但是这些优异性能的保证前提是较低的磺化度,当磺化度较高时,虽然膜的 ...
【技术保护点】
1.一种高尺寸稳定型聚芳醚电解质膜材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)按质量比1:15,将聚乙烯醇添加至去离子水中,搅拌混合水浴加热,得聚乙烯醇溶液,再按质量比1:5,将硫酸滴加至聚乙烯醇溶液中,待滴加完成后,保温处理3~5h,得改性液,按重量份数计,分别称量45~50份改性液、10~15份0.5mol/L氯化钠溶液和3~5份十二烷基苯磺酸钠置于烧杯中,搅拌混合并置于模具中,循环冷冻解冻处理,得多孔改性水凝胶;(2)按质量比1:5,萤石矿粉末与质量分数10%硅酸钠溶液搅拌混合,油浴加热后,调节pH为3.5~4.0,静置陈化3~5h,再次调节pH至8.0,静置陈化1~2h,过滤得滤液;(3)按质量比1:8,将多孔改性水凝胶添加至滤液中,静置3~5h,得改性水凝胶材料,按重量份数计,分别称量45~50份二甲基亚砜、3~5份9,9′‑双(4‑羟苯基)芴、1~2份六氟双酚A、2~3份碳酸钾、6~8份改性水凝胶材料、6~8份4,4′‑二氟二苯砜和25~30份甲苯搅拌混合,油浴加热,升温至并保温反应反应,静置冷却至室温,过滤得滤饼并洗涤,得洗涤滤饼;(4)按质量比1:20,将洗净滤饼添 ...
【技术特征摘要】
1.一种高尺寸稳定型聚芳醚电解质膜材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:(1)按质量比1:15,将聚乙烯醇添加至去离子水中,搅拌混合水浴加热,得聚乙烯醇溶液,再按质量比1:5,将硫酸滴加至聚乙烯醇溶液中,待滴加完成后,保温处理3~5h,得改性液,按重量份数计,分别称量45~50份改性液、10~15份0.5mol/L氯化钠溶液和3~5份十二烷基苯磺酸钠置于烧杯中,搅拌混合并置于模具中,循环冷冻解冻处理,得多孔改性水凝胶;(2)按质量比1:5,萤石矿粉末与质量分数10%硅酸钠溶液搅拌混合,油浴加热后,调节pH为3.5~4.0,静置陈化3~5h,再次调节pH至8.0,静置陈化1~2h,过滤得滤液;(3)按质量比1:8,将多孔改性水凝胶添加至滤液中,静置3~5h,得改性水凝胶材料,按重量份数计,分别称量45~50份二甲基亚砜、3~5份9,9′-双(4-羟苯基)芴、1~2份六氟双酚A、2~3份碳酸钾、6~8份改性水凝胶材料、6~8份4,...
【专利技术属性】
技术研发人员:沈春霞,蒋益,史玉玲,
申请(专利权)人:佛山九陌科技信息咨询有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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