一种星型交联碱性聚电解质及其制备方法技术

本发明专利技术属于碱性膜燃料电池领域，具体涉及一种星型交联碱性聚电解质及其制备方法。该制备方法包括：阳离子前体的制备、溴化聚苯醚的制备、星型交联碱性聚电解质的制备。本发明专利技术薄膜制备过程不涉及剧毒反应物的使用，具备尺寸稳定性好，离子电导率高，化学稳定性高的特点，适合在碱性聚电解质燃料电池中使用。适合在碱性聚电解质燃料电池中使用。适合在碱性聚电解质燃料电池中使用。

Star shaped crosslinked alkaline polyelectrolyte and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种星型交联碱性聚电解质及其制备方法


[0001]本专利技术属于碱性膜燃料电池领域，更具体地，涉及一种星型交联碱性聚电解质及其制备方法。

技术介绍

[0002]燃料电池是一类可以实现将化学能直接转化为电能的装置，具备清洁、高效的特点。与质子交换膜燃料电池相比，碱性聚电解质燃料电池不仅保留了电池功率密度高、结构紧凑、室温启动等优点，还具备更快的阴极反应动力学，更高的二氧化碳耐受性以及可使用非贵金属催化剂等优点，因而受到全球研究者们广泛关注。
[0003]碱性聚电解质作为传导离子和分隔正负极的材料，在燃料电池中起至关重要的作用，要求其具备高离子传导性能和高尺寸稳定性。提高碱性聚电解质的离子交换容量是提高聚电解质离子电导率最常用的手段，尽管材料的尺寸稳定性会随着离子含量的增加而变差，但是交联技术的应用，会大大限制材料的溶胀率，提高聚电解质的机械性能，因此，有关交联碱性聚电解质的研究层出不穷。传统交联策略会因为交联网络阻碍离子传导，在一定程度上降低碱性聚电解质的离子电导率。
[0004]在中国专利(CN109513355B)中，利用4,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星型交联碱性聚电解质的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：(a)阳离子前体的制备：将2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵溶于第一溶剂中，然后与过量二甲胺水溶液混合，进行第一反应，反应结束后，去除溶剂和未反应的二甲胺，得到黄色油状终产物，为阳离子前体；(b)溴化聚苯醚的制备：将聚苯醚溶于第二溶剂中，加入溴化剂，升高温度后加入偶氮二异丁腈，进行第二反应，反应结束后，用甲醇终止反应，得到棕色片状粗产物；将粗产物用甲醇冲洗后烘干，得到产物溴化聚苯醚；(c)星型交联碱性聚电解质的制备：将步骤(b)获得的产物溴化聚苯醚溶解于第三溶剂中，然后加入步骤(a)获得的阳离子前体，进行第三反应，反应结束后，加入交联剂，并调节体系pH至4.5～5.5，继续加热进行第四反应，随后将反应液加至模具内，烘干得到卤素型聚合物电解质膜；将所得卤素型聚合物电解质膜置于热碱溶液中进行离子交换，用去离子水除去膜表面残留浮碱得到所述星型交联碱性聚电解质；上述星型交联碱性聚电解质的制备不使用氯甲醚。2.根据权利要求1所述的星型交联碱性聚电解质的制备方法，其中，步骤(a)中，相对于3～5g 2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵，其他各组分的用量为：第一溶剂30～50mL；步骤(b)中，相对于3～5g聚苯醚，其他各组分的用量为：第二溶剂40～60mL、溴化剂8～12g、偶氮二异丁腈0.4～0.8g；步骤(c)中，相对于0.250～0.350g溴化聚苯醚、其他各组分的用量为：N,N

【专利技术属性】
技术研发人员：韩娟娟，张杨洋，康菲，任占冬，周晓荣，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：