聚合物超短纤维增强燃料电池质子交换膜及其制备方法技术

一种聚合物超短纤维增强的质子交换膜，其特征在于，所述的质子交换膜中聚合物超短纤维的质量百分数为０．０１％～５％，其余为质子交换树脂的质量百分数，所述的聚合物超短纤维是聚四氟乙烯、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、芳族聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二酯超短纤维中的任一种，超短纤维的直径为０．０１～１微米，长度为０．０１～５００微米；所述的质子交换树脂为全氟磺酸树脂、磺化聚砜类树脂、磺化聚苯硫醚树脂、磺化聚苯并咪唑、磺化聚磷腈、磺化聚酰亚胺树脂、磺化聚苯乙烯树脂、磺化聚醚醚酮树脂中的任一种。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种质子交换膜燃料电池用质子交换膜及其制备方法，特别是掺杂有聚合物超短纤维的质子交换膜及其制备方法，制备的质子交换膜具有较好的机械强度及尺寸稳定性。
技术介绍
质子交换膜燃料电池是一种通过电化学方式直接将化学能转化为电能的发电装置，被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。这是因为燃料电池不受卡诺循环的限制，能量转化效率高；而且由于是H2和O2的化学反应，其产物是水，实现了零排放。然而，要实现燃料电池的产业化，还有许多问题需要解决。其中首要解决的是燃料电池的耐久性问题。作为燃料电池“心脏”，膜电极的耐久性自然成为人们所关注的重点。一般认为的膜电极主要由质子交换膜、催化剂层及气体扩散层组成。近年研究已表明，质子交换膜的性能对燃料电池的寿命有着决定性的影响。这是因为在燃料电池工况下，通常所使用的全氟磺酸质子交换膜会因受自由基的攻击而发生化学降解；同时，受温度、干湿及气体压力循环的交替变化影响，质子交换膜将会受到更为强烈的机械拉伸及收缩的交替作用，从而加速膜穿孔过程。因此，提高膜的耐久性，既需要提高膜的化学稳定性，也要提高膜的机械强度及尺寸稳定性，二者缺一不可。为此，国内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物超短纤维增强的质子交换膜，其特征在于，所述的质子交换膜中聚合物超短纤维的质量百分数为０．０１％～５％，其余为质子交换树脂的质量百分数，所述的聚合物超短纤维是聚四氟乙烯、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、芳族聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二酯超短纤维中的任一种，超短纤维的直径为０．０１～１微米，长度为０．０１～５００微米；所述的质子交换树脂为全氟磺酸树脂、磺化聚砜类树脂、磺化聚苯硫醚树脂、磺化聚苯并咪唑、磺化聚磷腈、磺化聚酰亚胺树脂、磺化聚苯乙烯树脂、磺化聚醚醚酮树脂中的任一种。

【技术特征摘要】
1、一种聚合物超短纤维增强的质子交换膜，其特征在于，所述的质子交换膜中聚合物超短纤维的质量百分数为0.01％～5％，其余为质子交换树脂的质量百分数，所述的聚合物超短纤维是聚四氟乙烯、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、芳族聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二酯超短纤维中的任一种，超短纤维的直径为0.01～1微米，长度为0.01～500微米；所述的质子交换树脂为全氟磺酸树脂、磺化聚砜类树脂、磺化聚苯硫醚树脂、磺化聚苯并咪唑、磺化聚磷腈、磺化聚酰亚胺树脂、磺化聚苯乙烯树脂、磺化聚醚醚酮树脂中的任一种。2权利要求1所述的聚合物超短纤维增强的质子交换膜的制备方法、其特征在于，制备工艺为：1)将聚合物超短纤维置于溶剂中，添加分散剂，超声分散10～30分钟，然后高速搅拌20～40分钟，制得聚合物超短纤维分散液，该分散液中成分质量比为：聚合物超短纤维∶分散剂∶溶剂＝1∶0.1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：木士春，高莹，潘牧，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83