复合聚合物电解质膜及其制备方法、燃料电池技术

本发明专利技术公开了一种复合聚合物电解质膜及其制备方法、燃料电池，所述复合聚合物电解质膜包括磺化聚合物和分散于所述磺化聚合物中的改性碳材料，所述改性碳材料为表面包覆有无机质子导体化合物的碳材料。本发明专利技术的复合聚合物电解质膜和其纯磺化聚合物电解质膜相比，具有更高的质子传导率、更优异的机械性能，同时，即使碳材料含量较高也不会产生易短路的问题。

【技术实现步骤摘要】
复合聚合物电解质膜及其制备方法、燃料电池
本专利技术涉及燃料电池领域，更具体地，涉及一种复合聚合物电解质膜及其制备方法、燃料电池。
技术介绍
聚合物电解质膜(PEM)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)等能量转换装置中的关键组件。PEM的主要功能是运输质子(H+)，并阻止燃料与氧化剂接触。目前，全氟磺酸膜Nafion系列膜是迄今研究最多且商用应用最广的PEM，但是，Nafion膜的成本过高，同时，由于Nafion膜传导质子主要通过水来传递，在高温的工作环境下(大于100℃)，水被蒸发，其质子传导率急剧下降，机械性能也急剧下降，上述缺点限制了Nafion膜的推广应用。因此，开发高质子传导率、低成本的新型PEM成为亟待解决的关键问题。碳纳米材料由于其独特的性能而成为一种新型的高级无机填料，碳纳米材料具有极高的拉伸模量和强度、大的比表面积、高的柔韧性以及出色的电子传导性，将碳纳米材料应用至PEM，能够增强PEM的机械性能，但是，其出色的电子传导性也使PEM产生易短路的问题，同时，碳纳米材料的增加减少了磺化聚合物中磺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合聚合物电解质膜，其特征在于，包括磺化聚合物和分散于所述磺化聚合物中的改性碳材料，所述改性碳材料为表面包覆有无机质子导体化合物的碳材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合聚合物电解质膜，其特征在于，包括磺化聚合物和分散于所述磺化聚合物中的改性碳材料，所述改性碳材料为表面包覆有无机质子导体化合物的碳材料。


2.根据权利要求1所述的复合聚合物电解质膜，其特征在于，所述无机质子导体化合物为钛、钙或钼的磷酸盐，或所述无机质子导体化合物为钛、镁、钙或钼的硫酸盐。


3.根据权利要求2所述的复合聚合物电解质膜，其特征在于，所述磷酸盐为正磷酸盐或焦磷酸盐。


4.根据权利要求1所述的复合聚合物电解质膜，其特征在于，所述改性碳材料中，所述碳材料与所述无机质子导体化合物的摩尔比为0.5～2.5。


5.根据权利要求1所述的复合聚合物电解质膜，其特征在于，所述改性碳材料的质量占所述复合聚合物电解质膜总质量的1％～5％。


6.根据权利要求1所述的复合聚合物电解质膜，其特征在于，所述碳材料为碳纳米材料；
所述磺化聚合物为磺化芳香族聚合物。

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦黑德·玛兹那尼，王安闽，姚文东，
申请(专利权)人：深圳氢时代新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44