一种燃料电池用自增湿复合质子交换膜的制备方法技术

一种燃料电池用自增湿复合质子交换膜的制备方法，包括以下步骤：在低沸点有机醇和水的溶剂中加热溶解全氟磺酸膜，制成全氟磺酸树脂溶液；向全氟磺酸树脂溶液中加入含Ｐｔ的担载型催化剂和高沸点有机溶剂；将溶液滴加在有机多孔膜表面，加热并真空保存；本发明专利技术操作简单，复合膜一步完成，复合膜的厚度和含Ｐｔ的担载型催化剂单位面积的担载量容易控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种质子交换膜的制备方法，具体地说涉及。通常，PEMFC中均使用复杂的纯水增湿辅助系统来增湿燃料和反应气体从而增湿PEM，因此增加了电池的重量、复杂性、成本和消耗潜能。大电流工作时由于阴极生成的水不能及时离开电极，容易引起电极被水淹没现象。带有外增湿辅助系统的PEMFC应用于电汽车上面临着的难题之一是水低温结冰。因此，探索简化或取消纯水增湿系统，可以减少系统的复杂性，提高电池能量效率，降低电池成本，具有重要研究意义和应用价值。PEMFC中水传递机理如下电池中只有阴极生成水，阳极生成的质子以水合离子形式从阳极向阴极传递水，仅仅依靠阴极生成的水向阳极反扩散，在大电流密度工作时电池中可能水传递失衡，致使电池阳极侧失水干燥，膜电阻增大。因此传统PEMFC是依靠增湿反应气体方式向电池中供水增湿PEM。从PEMFC水传递机理中我们可以知道电池的阳极是最易失水的，因此如果在电池运行过程中，及时给阳极补充水份，这样就可以使PEMFC在无外增湿的条件下稳定运行，从而实现电池自增湿操作。附图说明图1是自增湿PEMFC的设计方案示意图在靠近阳极催化层的PEM内部形成一层含Pt薄层自增湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池用自增湿复合质子交换膜的制备方法，包括以下步骤： （１）在低沸点有机醇类和水的溶剂中加热溶解全氟磺酸膜，制成５％全氟磺酸树脂溶液； （２）向步骤１制备的全氟磺酸树脂溶液中按０．０１－０．２ｍｇＰｔ／ｃｍ↑［２］的量加入含Ｐｔ的担载型催化剂； （３）按高沸点有机溶剂与全氟磺酸树脂溶液１∶５－１∶５０的重量比向步骤２制备的溶液中加入高沸点有机溶剂； （４）在有机多孔膜表面滴加前述步骤制备的全氟磺酸溶液； （５）将步骤４制得的膜于加热台上５０－１２０℃加热１－３小时后，置于１２０－２００℃的真空烘箱内８－１６小时，冷却即得复合质子交换膜； 所述低沸点有...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘富强，衣宝廉，邢丹敏，于景荣，张华民，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]