用于质子交换膜燃料电池的质子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于燃料电池技术领域，公开了用于质子交换膜燃料电池的质子交换膜及其制备方法。质子交换膜的制备方法包括以下步骤：S1、将强酸溶液和氟盐混合，得到混合液，再将MXene前驱体加入混合液中进行刻蚀；S2、将刻蚀后的MXene前驱体进行超声处理，制得MXene材料；S3、将MXene材料与铈盐混合进行水热反应，制得CeO2/MXene复合材料；S4、采用CeO2/MXene复合材料和Nafion为原料进行制膜即可。本发明专利技术通过得到形貌良好的CeO2/MXene复合材料，再以CeO2/MXene复合材料和Nafion为原料制得的质子交换膜，具有优异的化学耐久性、质子电导率和尺寸稳定性。和尺寸稳定性。和尺寸稳定性。

【技术实现步骤摘要】
用于质子交换膜燃料电池的质子交换膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于燃料电池
，特别涉及用于质子交换膜燃料电池的质子交换膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其比功率高、能量密度大、可低温冷启动和零污染等特点，近些年来受到越来越多研究人员的重视。质子交换膜作为燃料电池的核心部件，其电导率、尺寸稳定性和化学耐久性对燃料电池的正常运行具有重要意义。目前影响质子交换膜稳定性主要有物理和化学两方面，物理方面主要是由于制备质子交换膜的全氟磺酸树脂(Nafion)具有吸水溶胀的特性，由此产生的溶胀应力在燃料电池长期运行时对膜造成破坏；在化学方面，由于燃料电池运行过程中会不可避免的产生过氧化氢，过氧化氢与膜中痕量的金属离子发生芬顿(Fenton)反应，并产生羟基自由基攻击膜中的缺陷位点，引起全氟磺酸树脂发生降解，最终使膜失效。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出用于质子交换膜燃料电池的质子交换膜及其制备方法，本专利技术制备的质子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将强酸溶液和氟盐混合，得到混合液，再将MXene前驱体加入所述混合液中进行刻蚀；S2、将所述刻蚀后的MXene前驱体进行超声处理，制得MXene材料；S3、将所述MXene材料与铈盐混合进行水热反应，制得CeO2/MXene复合材料；S4、采用所述CeO2/MXene复合材料和Nafion为原料进行制膜，得到质子交换膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述强酸溶液包括HCl溶液或H2SO4溶液；所述氟盐包括LiF或NaF；所述MXene前驱体包括Ti3AlC2或Ti2AlC；所述铈盐包括硝酸铈六水化合物、三氯化铈、醋酸铈或硫酸铈。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述强酸溶液的浓度为6
‑
12mol/L，每10mL所述强酸溶液对应添加0.8
‑
1.2g氟盐和0.5
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1.2gMXene前驱体。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述刻蚀的温度为33
‑
37℃，时间为46
‑
50h。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海宁，赵胜球，孟子寒，唐浩林，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：