一种水电解及燃料电池用质子交换膜的制备方法及应用技术

技术编号:39979762 阅读:27 留言:0更新日期:2024-01-09 01:26
本发明专利技术涉及一种水电解及燃料电池用质子交换膜的制备方法及应用,属于质子交换膜材料技术领域。首先制备含有芳基吡啶聚合物的主链,然后在侧链引入二胺功能化的氧化石墨烯,其次在制膜时掺杂杂多酸铯盐。本发明专利技术交换膜主链采用芳基吡啶聚合物,具有优异的耐碱稳定性并且合成方法和工艺简单;侧链中含有二胺功能化的氧化石墨烯,并且在膜内掺杂杂多酸铯盐,可提供较强的机械强度及质子导体吸附位点,有效提升离子电导率,减少运行过程中酸的损失;本发明专利技术所制备的质子交换膜应用于高温水电解和中高温燃料电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水电解及燃料电池用质子交换膜的制备方法及应用,属于质子交换膜材料。


技术介绍

1、世界范围内的能源短缺问题越来越严重。对于传统的化石燃料不可再生,且使用过程中造成的环境污染严重。然而,绝大多数能量的转化是热机过程实现的,转化效率低。全球范围内日益增长的能源消耗和“节能减排”的需求是发展可再生能源的主要动力。氢以其零排放、高能量密度等优势被视为未来能源社会的理想能源载体,而电解水制氢不仅可以对智能电网起到平衡负载、削峰填谷的作用,还可以将氢气广泛用于交通运输工具、甲烷合成、输入天然气供应网等方面。近年来,燃料电池得到了长足的发展,并且在不同的领域已得到了实际的应用燃料电池不受卡诺循环的限制,理论能量转化率高,所用的燃料为氢气、甲醇和烃类等富氢物质,环境友好。因此,燃料电池(pemfc)具有广阔的应用前景。质子交换膜水电解(pemwe)技术由于其具备电流密度大且占地面积小、动态响应快、操作范围宽、产氢纯度高(纯度可达99.99%)、可高压操作等优点被广泛的研究且正大规模示范应用。

2、在高温水电解以及燃料电池应用中,高温质子交换膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种质子交换膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述芳基吡啶聚合物的合成步骤具体为:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述二胺功能化氧化石墨烯的合成步骤具体为:

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤3)中,侧链型阳离子的合成步骤具体为:

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤4)中,季铵化芳基吡啶聚合物的合成步骤具体为:

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤5)中,所述杂多酸铯盐和季铵化芳基吡啶聚...

【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:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述芳基吡啶聚合物的合成步骤具体为:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述二胺功能化氧化石墨烯的合成步骤具体为:

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤3)中,侧链型阳离子的合成步骤具体为:

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤4)中,季铵化芳基吡啶聚合物的合成步骤具体为:

6.根据权利要求1所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝金凯张洪杰邵志刚
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:

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