一种质子交换膜用涂布液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种质子交换膜用涂布液及其制备方法和应用，所述涂布液中包括全氟磺酸树脂和溶剂，还包括非全氟磺酸树脂引入的H<supgt;+</supgt;。本发明专利技术在质子交换膜用涂布液中加入少量H<supgt;+</supgt;，可大幅度降低涂布液粘度，提高涂布液在多孔聚四氟乙烯膜中的填充性能。此外，H<supgt;+</supgt;的加入，可促进全氟磺酸树脂在溶液中的自组装，自组装的“簇”在成膜后仅需短时间的热处理即可构建畅通的质子传导通路，使质子交换膜具有优异的质子传导性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及质子交换膜燃料电池，特别涉及一种质子交换膜用涂布液及其制备方法和在质子交换膜中的应用。

技术介绍

1、燃料电池是一种清洁能源技术，可缓解能源和环境问题。质子交换膜燃料电池是一种重要的燃料电池，其中质子交换膜为其关键组件，起到传递质子、阻隔阴、阳极原料、阻隔电子的作用。质子交换膜有均质膜和复合膜，均质膜全部由离子交换树脂构成，复合膜由离子交换树脂和增强层组成。均质膜机械性能差，较薄的均质膜无法满足燃料电池对其机械性能的要求，较厚的均质膜无法满足提高燃料电池体积功率密度的要求；基于以上原因，均质膜逐渐被淘汰。因含有增强层，较薄的复合质子交换膜(8-15μm)即可满足燃料电池对质子交换膜机械性能的要求，且可满足燃料电池对提高功率密度的要求，在燃料电池领域被大量应用。

2、复合型质子交换膜包括树脂层和增强层，增强层为多孔薄膜，树脂在多孔薄膜内充分填充，树脂层在增强层两面包裹增强层。复合型质子交换膜的制备过程一般为：在基材上涂布液一层涂布液，形成液膜，将多孔的增强层复合在液膜之上，再在多孔的增强层上涂布一层涂布液形成液膜；涂布液浸润到增强层本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种质子交换膜用涂布液，其特征在于，所述涂布液中包括全氟磺酸树脂和溶剂，所述涂布液中还包括非全氟磺酸树脂引入的H+。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜用涂布液，其特征在于，所述H+以含H+的化合物的形式引入；优选地，所述含H+的化合物选自质子酸；优选地，所述质子酸选自甲酸、乙酸、柠檬酸、硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、苯甲酸、苹果酸中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的质子交换膜用涂布液，其特征在于，溶解所述含H+的化合物的溶剂选自醇类溶剂、酮类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜类溶剂、水或其混合溶剂；优选地，所述溶剂可以为甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、异丙醇、正丙醇、水、N,N...

【技术特征摘要】

1.一种质子交换膜用涂布液，其特征在于，所述涂布液中包括全氟磺酸树脂和溶剂，所述涂布液中还包括非全氟磺酸树脂引入的h+。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜用涂布液，其特征在于，所述h+以含h+的化合物的形式引入；优选地，所述含h+的化合物选自质子酸；优选地，所述质子酸选自甲酸、乙酸、柠檬酸、硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、苯甲酸、苹果酸中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的质子交换膜用涂布液，其特征在于，溶解所述含h+的化合物的溶剂选自醇类溶剂、酮类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜类溶剂、水或其混合溶剂；优选地，所述溶剂可以为甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、异丙醇、正丙醇、水、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的质子交换膜用涂布液，其特征在于，所述全...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑虓，王世华，马艳娇，冯士菊，张晶，
申请(专利权)人：北京清驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：