高质子传导的全氟磺酸离子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高质子传导的全氟磺酸离子交换膜及其制备方法，属于离子交换膜技术领域。本发明专利技术所述的高质子传导的全氟磺酸离子交换膜，由磺化石墨烯掺杂的全氟磺酸树脂母粒和全氟磺酸树脂经熔融挤出制备而得。本发明专利技术所述的高质子传导的全氟磺酸离子交换膜，既具有高质子传导率，又具有尺寸稳定性；同时本发明专利技术还提供了一种设计科学合理、简单易行的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
高质子传导的全氟磺酸离子交换膜及其制备方法
本专利技术涉及一种高质子传导的全氟磺酸离子交换膜及其制备方法，属于离子交换膜

技术介绍
全氟磺酸离子交换膜由于其独特的全氟主链结构，具有优异的化学稳定性、电化学稳定性及热稳定性，因此被广泛应用于燃料电池、电解水、电渗析、液流电池等领域。目前商用的均质全氟磺酸离子交换膜主要为科慕公司生产的Nafion系列，但是价格高昂。提升全氟磺酸离子交换膜的质子传导率有利于提高对应电化学装置的功率输出。通常增加全氟磺酸树脂的离子交换容量是提升全氟磺酸离子交换膜质子传导率的有效方法，但是离子交换容量的提升会显著提高全氟磺酸离子交换膜的尺寸变化率。在干湿交替变化的应用工况下，会使离子膜内部形成很大的湿应力，湿应力会造成离子膜发生机械降解，进而在长期循环使用工况下可能会导致膜结构的破坏，最终影响离子膜的使用寿命和应用装置的运行安全。如何在保持尺寸稳定性的前提下提升全氟磺酸离子交换膜的质子传导率一直是研究者努力的方向。淮安科润膜材料有限公司在专利CN106589443A中采用膨胀聚四氟乙烯微孔薄膜作为基膜，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高质子传导的全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：由磺化石墨烯掺杂的全氟磺酸树脂母粒和全氟磺酸树脂经熔融挤出制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种高质子传导的全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：由磺化石墨烯掺杂的全氟磺酸树脂母粒和全氟磺酸树脂经熔融挤出制得。


2.根据权利要求1所述的高质子传导的全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：磺化石墨烯掺杂的全氟磺酸树脂母粒占比10～50wt％，全氟磺酸树脂占比50～90wt％。


3.根据权利要求2所述的高质子传导的全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：磺化石墨烯掺杂的全氟磺酸树脂母粒中，磺化石墨烯占比为10～40wt％，全氟磺酸树脂占比为60～90wt％。


4.根据权利要求1所述的高质子传导的全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：全氟磺酸树脂为长支链全氟磺酸树脂或短支链全氟磺酸树脂中的一种或两种。


5.根据权利要求4所述的高质子传导的全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：全氟磺酸树脂的EW值为700～1500g/mol，数均分子量为15～80万。


6.根据权利要求1所述的高质子传导的全氟磺酸离子交换膜，其特征在于：磺化石墨烯层数小于10层，径向尺寸为50nm-50μm，厚度为1-50nm，S元素含量为0.1～20wt％。


7.一种权利要求1-6任一所述的高质子传导的全氟磺酸离子交换膜的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩守涛，邹业成，丁涵，张永明，
申请(专利权)人：山东东岳高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37