一种用于燃料电池的两性离子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于燃料电池的两性离子交换膜，所述两性离子交换膜以聚乙烯醇与全氟磺酸树脂构成膜基体、阴离子交换树脂以颗粒形式嵌在膜基体、羟基氧化镍负载在阴离子交换树脂颗粒内。本发明专利技术还公开了该两性离子交换膜的制备方法，包括将羟基氧化镍负载在阴离子交换树脂颗粒内、制备以聚乙烯醇与全氟磺酸树脂构成膜基体的凝胶、以及形成阴离子交换树脂以颗粒形式嵌在膜基体的凝胶，进一步形成两性离子交换膜，制备过程中通过测算基体膜的阳离子电导率

Amphoteric ion exchange membrane for fuel cell and preparation method thereof

The invention discloses an amphoteric ion exchange membrane for a fuel cell, the amphoteric ion exchange membrane with polyvinyl alcohol and perfluorinated sulfonic acid resin to form membrane matrix, anion exchange resin in the form of particles embedded in the load of anion exchange resin particles in the membrane matrix, nickel oxyhydroxide. The preparation method of the invention also discloses the amphoteric ion exchange membrane, including the resin particles, prepared by polyvinyl alcohol and perfluorinated sulfonic acid resin composition film matrix gel, and the formation of anion exchange resin in the form of particles embedded in the membrane matrix gel anion exchange in nickel oxyhydroxide load, further formation of amphoteric ion exchange membrane through the calculation, cation conductivity matrix film preparation process

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池的两性离子交换膜及其制备方法
本专利技术涉及燃料电池领域，特别涉及聚合物电解质膜燃料电池中离子交换膜及其制备方法。
技术介绍
燃料电池作为一种将化学能转换为电能的特殊装置，由于具有能量转换效率高、低污染、储能物质选择范围宽、低噪音等多种其他能量发生装置不可比拟的优越性，被认为是最有希望的、环境友好的新型化学电源之一。其中，聚合物电解质膜燃料电池具有快速启动和对负荷变化的快速响应等优点，受到越来越多的关注，成为了最近的研究热点。聚合物电解质膜燃料电池以聚合物电解质膜为固体电解质，起到分割阴阳两极及传导质子（H+）或氢氧根离子（OH-）的作用，是聚合物电解质燃料电池中的一个关键部件。聚合物电解质膜的性能好坏对聚合物电解质膜燃料电池的发电性能起到了决定性的作用，因而高性能聚合物电解质膜的研究与开发就显得尤为重要。聚合物电解质膜燃料电池通常根据传导离子的不同，可分为使用质子交换膜的酸性聚合物电解质膜燃料电池和使用碱性阴离子交换膜的碱性聚合物电解质膜燃料电池。目前，商业化的质子交换膜如美国杜邦公司生产的Nafion膜，由于具有高导电率、优良的化学、电化学及机械稳定性，是目前商业本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃料电池的两性离子交换膜，其特征在于：所述两性离子交换膜是多组元的复合膜，包含聚乙烯醇、阴离子交换树脂、全氟磺酸树脂和羟基氧化镍四种组元，其中以聚乙烯醇与全氟磺酸树脂均匀混合构成膜基体、阴离子交换树脂以颗粒形式嵌在膜基体、羟基氧化镍以非晶形态均匀负载在阴离子交换树脂颗粒内，且阴离子交换树脂颗粒的直径与所述两性离子交换膜厚度相同，使得阴离子交换树脂颗粒与所述膜基体形成的微相界面贯通膜厚度方向。

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池的两性离子交换膜，其特征在于：所述两性离子交换膜是多组元的复合膜，包含聚乙烯醇、阴离子交换树脂、全氟磺酸树脂和羟基氧化镍四种组元，其中以聚乙烯醇与全氟磺酸树脂均匀混合构成膜基体、阴离子交换树脂以颗粒形式嵌在膜基体、羟基氧化镍以非晶形态均匀负载在阴离子交换树脂颗粒内，且阴离子交换树脂颗粒的直径与所述两性离子交换膜厚度相同，使得阴离子交换树脂颗粒与所述膜基体形成的微相界面贯通膜厚度方向。2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池的两性离子交换膜，其特征在于：所述阴离子交换树脂颗粒的直径为50～500微米。3.根据权利要求1或2所述的一种用于燃料电池的两性离子交换膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）将氯化镍粉末溶于去离子水中，加热并搅拌，获得氯化镍溶液；将颗粒直径为d的阴离子交换树脂颗粒浸入氯化镍溶液一定时间后取出；然后将取出的阴离子交换树脂颗粒浸入氢氧化钠溶液，并在一定温度下搅拌反应；之后取出阴离子交换树脂颗粒并反复清洗去除氢氧化钠残液，之后室温干燥获得羟基氧化镍负载的阴离子交换树脂颗粒；2）将聚乙烯醇粉末溶于去离子水，加热并搅拌，获得PVA凝胶；将Nafion溶液加入PVA凝胶，加热并搅拌，获得PVA-Nafi...

【专利技术属性】
技术研发人员：董泽熹，蒋伟，王紫旌，刘锋，王宣程，陈宇麒，吴睿知，盛欢欢，秦海英，褚雯，邓永红，石桥，曹伟，刘嘉斌，
申请(专利权)人：浙江大学，深圳新宙邦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33