一种高性能阻水质子交换膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能阻水质子交换膜的制备方法，包括以下步骤：制备1,3,5

【技术实现步骤摘要】
一种高性能阻水质子交换膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种高性能阻水质子交换膜的制备方法。

技术介绍

[0002]随着全球能源需求的不断增加，发展“清洁、环保、安全、高效”的能源已是大势所趋。作为燃料，甲醇具有能量密度高、储运方便且安全稳定、材料来源广泛、廉价易得等优点。直接甲醇燃料电池被认为是最有前途的清洁能源转换装置之一，具有简单便携、环境友好的特点，能够满足小型电子设备的使用需求。目前，燃料电池开发的技术挑战就是发展一种能量转化效率高、可持续使用的膜电极组件。膜电极通常由质子交换膜、催化层、气体扩散层及两极板组成。其中，质子交换膜作为其核心部件，对燃料电池的整体性能具有重要的影响。因此，设计高性能质子交换膜材料至关重要。
[0003]聚苯并咪唑作为一种无氟聚电解质材料，具有极好的热稳定性、力学性能及耐强酸、强碱等性能，近年来已成为质子交换膜领域研究的热点。与Nafion膜相比，PBI膜的甲醇和气体渗透率较低，化学惰性更强，这为它有望成为Nafion膜的替代膜提供了条件，但是其电导率低，难以满足燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将间苯三酚、苯胺和碘加入到反应器内，加热处理，处理结束后采用甲醇洗涤反应物，并干燥处理，制得1,3,5
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三苯基苯；(2)将1,3,5
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三苯基苯、苯胺以及盐酸溶液加入到反应器内混合，然后加入引发剂盐酸溶液，进行聚合反应，反应结束后向反应体系内加入对氯苯胺，升温处理，得到交联剂；(3)将3,3
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二氨基联苯胺、4,4
’‑
二羧基二苯醚和伊顿试剂混合加入到反应器内，加热搅拌至固体溶解，然后升温进行预聚合反应，最后继续升温进行搅拌至反应液粘稠，将反应物加入到饱和的碳酸氢钠溶液中，之后依次采用饱和碳酸氢钠溶液和去离子水进行洗涤至中性，得到的聚合物干燥后制得芳醚型聚苯并咪唑；(4)将上述制得的芳醚型聚苯并咪唑和二甲基亚砜混合搅拌至固体溶解，制得溶液A，将上述制得的交联剂和二甲基亚砜混合搅拌溶解，制得溶液B，将纳米氧化硅经硅烷偶联剂改性后溶解于二甲基亚砜内，制得溶液C，将溶液A、溶液B、溶液C混合均匀，然后滴加到成型基板上，进行反应，干燥后的薄膜置于磷酸溶液中静置处理，之后取出干燥，制得高性能质子交换膜。2.根据权利要求1所述的一种高性能质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述间苯三酚、苯胺、碘的用量比为5g：(16
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17)g：0.2g；所述加热处理的温度为190℃，时间为7
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8h。3.根据权利要求1所述的一种高性能质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述盐酸溶液的浓度为0.8
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1.2mol/L；所述引发剂盐酸溶液为过硫酸铵的硫酸溶液，其是将14
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15g过硫酸铵溶液在30ml1mol/L的盐酸溶液中制得。4.根据权利要求1所述的一种高性能质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述1,3,5
‑
三苯基苯、苯胺、盐酸溶液、引发剂盐酸溶液、对氯苯胺的用量比为(0.4
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【专利技术属性】
技术研发人员：庄进玲，刘绍君，孙华鑫，
申请(专利权)人：苏州迈瑞驰新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：