一种可用于膜燃料电池的高温质子交换膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高温质子交换膜燃料电池用聚乙烯醇‑磷酸化壳聚糖复合膜，并提供上述复合膜的制备方法和应用。质子交换膜的成膜原料包括聚乙烯醇和磷酸化壳聚糖。本发明专利技术将膦酸化壳聚糖(PCS)与聚乙烯醇(PVA)进行化学交联，制备了一种高性能复合膜，PVA作为一种潜在共混聚合物，具有较高的亲水性，强的水渗透性和低醇交换性，可用于改善PCS质子交换膜的机械，化学和电化学性质，通过交联剂戊二醛将PVA与PCS进行化学交联，使PVA的羟基与氨基和PCS的羟基形成强的化学键，进一步提高了复合膜的导电性和机械性能。

A high temperature proton exchange membrane for membrane fuel cell and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种可用于膜燃料电池的高温质子交换膜及其制备方法和应用
本专利技术属于质子交换膜燃料电池
，尤其涉及一种高温质子交换膜及其制备方法和应用。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFCs)是一种直接把燃料的化学能转化成电能的装置，具有能量转换率高、环境污染小、噪音小等特点。质子交换膜是PEMFCs的核心组件之一，起阻隔正负极、传递质子、附着电催化剂等重要作用。高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFCs)是指工作温度介于100℃至200℃之间的质子交换膜燃料电池，现有的基于磷酸的高温质子交换膜面临着磷酸随水流失严重等问题。通过有机化学反应，将磷酸基团通过化学键连接到高分子骨架上是解决磷酸流失问题最有效的方法之一。因此，选择一种易于磷酸化的高分子材料进行开发应用是该领域的研究热点之一。壳聚糖是一种天然的聚电解质材料，具有成膜性好、节能环保、成本低廉等优点，其分子链上含有众多的氨基和羟基有利于化学改性，分子中的环状结构保证了膜的力学和热学性能，具有良好的成膜性。由于天然壳聚糖膜在无水或湿度相对较低的环境下存在质子传导率低和机械性能差等问题，故对壳聚糖的改性引起了越来越多研究者的关注，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于燃料电池的高温质子交换膜，其特征在于：所述质子交换膜的成膜原料包括聚乙烯醇和磷酸化壳聚糖。

【技术特征摘要】
1.一种可用于燃料电池的高温质子交换膜，其特征在于：所述质子交换膜的成膜原料包括聚乙烯醇和磷酸化壳聚糖。2.根据权利要求1所述的高温质子交换膜，其特征在于：所述磷酸化壳聚糖质量分数为原料总量的15％～60％。3.根据权利要求1所述的高温质子交换膜，其特征在于：所述磷酸化壳聚糖的取代度为0.5～1.5。4.一种根据权利要求1至3任一所述可用于膜燃料电池的高温质子交换膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将壳聚糖与氧化磷反应制备磷酸化壳聚糖：(2)将磷酸化壳聚糖与聚乙烯醇复合，即得到高温质子交换膜。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1制备磷酸化壳聚糖的具体步骤为：将壳聚糖完全溶解于质量分数为35％的甲烷磺酸水溶液中，在不断搅拌下缓慢加入P2O5，在冰浴条件下继续搅拌至反应结束，加入乙醚使产物沉淀、...

【专利技术属性】
技术研发人员：程寒松，张运丰，董佳明，
申请(专利权)人：武汉氢阳能源有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42