复合质子传导膜制造技术

本发明专利技术公开了一种复合质子传导膜，该复合质子传导膜包含：无机填料，该无机填料具有共价键合的酸性官能团和至少150m2/g的高表面积；和水不溶性离子传导聚合物。用于氧化还原液流电池、燃料电池和电解应用的该膜提供优于传统聚合物质子传导膜的优点，包括：1)由于形成用于质子传导的附加纳米通道而提高了质子电导率/渗透性；2)提高了氧化还原液流电池应用的质子/电解质选择性；3)减少了膜的溶胀和气体或电解质的渗透；4)提高了化学稳定性；5)增加了具有稳定性能的电池操作时间；以及6)降低了膜成本。低了膜成本。低了膜成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合质子传导膜
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求2021年1月29日提交的美国申请17/162,421号的优先权，该美国申请全文并入本文。

技术介绍

[0003]储能系统在从各种来源收集能量方面起关键作用。这些储能系统可用于储存能量并将其转化以用于许多不同应用中，诸如建筑、运输、公共服务和工业。各种各样的储能系统已经在商业上进行使用，并且目前正在开发新的系统。储能系统的类型可被分类为电化学和电池、热、热化学、飞轮、压缩空气、抽水蓄能、磁、生物、化学和氢储能。需要开发成本有效且生态友好的储能系统来解决能源危机并克服发电和最终使用之间的不匹配。
[0004]可再生能源，诸如风能和太阳能，具有需要储能的瞬态特性。可再生储能系统诸如氧化还原液流电池(RFB)已经吸引了电网、电动车辆以及其他大规模固定应用的显著关注。RFB是将化学能直接可逆地转化为电的电化学储能系统。经由水电解将电转化为作为能量载体的氢气而不产生作为副产物的一氧化碳或二氧化碳，实现了电力、化学、交通和供热部门的结合。氢气作为电网平衡或电力制气和电力制液过程的能源载体，在迈向环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合质子传导膜，所述复合质子传导膜包含：无机填料，所述无机填料具有共价键合的酸性官能团和至少150m2/g的高表面积；和水不溶性离子传导聚合物。2.根据权利要求1所述的复合质子传导膜，所述复合质子传导膜还包含微孔支撑膜，所述微孔支撑膜由选自以下的聚合物制备：聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚己内酰胺、由六亚甲基二胺和己二酸制备的聚合物、聚丙烯腈、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚砜、磺化聚砜、聚(醚醚酮)、磺化聚(醚醚酮)、聚酯、乙酸纤维素、三乙酸纤维素、纤维素、酚醛树脂、聚苯并咪唑、或它们的组合。3.根据权利要求1所述的无机填料，所述无机填料选自硅胶、沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、胶态二氧化硅、氧化铝、二氧化硅
‑
氧化铝、氧化锆、分子筛、金属有机框架、沸石咪唑盐框架、共价有机框架、或它们的组合，其中所述无机填料包含共价键合的酸性官能团。4.根据权利要求1所述的复合质子传导膜，其中所述水不溶性离子传导聚合物选自全氟化阳离子交换聚合物、交联全氟化阳离子交换聚合物、部分氟化阳离子交换聚合物、交联部分氟化阳离子交换聚合物、非氟化烃阳离子交换聚合物、交联非氟化烃阳离子交换聚合物、或它们的组合。5.根据权利要求1所述的复合质子传导膜，其中所述水不溶性离子传导聚合物是水不溶性亲水性聚合物或水不溶性亲水性聚合物络合物，所述水不溶性亲水性聚合物或所述水不溶性亲水性聚合物络合物包含电中性重复单元和一部分电离官能团两者的重复单元，所述电离官能团为诸如
–
SO3‑
、
–
COO
‑
、
–
PO
32
‑
、
–
PO3H
‑
、
–
C6H4O
–
或
–
O4B
–
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春庆，董学良，巴超逸，
申请(专利权)人：环球油品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：