一种磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜及其制备方法，属于燃料电池技术领域。所述制备方法包括如下步骤：将树脂、第一溶剂和磺酸多孔有机材料纳米片溶液按混合配制成浆料，经搅拌和超声后备用；将浆料涂布后控制涂布台温度为40‑90℃至浆料完全蒸发固化；在40‑90℃环境中干燥1‑10小时后，在120‑200℃下热处理10‑60min，获得质子交换膜。本发明专利技术在制备过程中，通过溶剂置换策略，使磺酸多孔有机材料纳米片在制备、洗涤、配置膜溶液等一系列过程中始终处于在溶剂中分散的状态，防止磺酸多孔有机材料纳米片团聚失去二维结构，从而完全发挥磺酸多孔有机材料纳米片结构带来的作为掺杂材料的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃料电池，尤其涉及一种磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜及其制备方法。

技术介绍

1、氢作为一种新型的能源载体，具有储量丰富、环境友好、分布范围广、热值高等优点。质子交换膜燃料电池作为氢能利用环节的重要组成部分，其能够通过内部电化学反应，直接将氢气燃料和氧化剂(空气或氧气)中的化学能转化为可用的电能，实现了高效、环保和可持续的发电过程。与传统内燃机不同，燃料电池中的化学反应并不受卡诺循环的限制，因此其能量转换效率远高于内燃机。近年来，燃料电池技术逐渐成熟，但其制造成本问题一直阻碍其商业化发展。

2、其中，质子交换膜(proton exchange membrane，pem)作为质子交换膜燃料电池关键组件，在传递质子和抑制燃料渗透等方面发挥着重要作用。为了实现更高效、更安全和更耐用的质子交换膜燃料电池，提高质子交换膜燃料电池的输出功率、耐久性，降低燃料电池整体制造成本，质子交换膜应具备以下特质：1.出色的质子传导性能，以减少质子传输阻抗带来的性能损失；2.优越的气体阻隔性能，以减少气体交叉扩散导致的电压和功率下降问题；3.高度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述磺酸多孔有机材料纳米片溶液，由以下制备方法获得：

3.根据权利要求1所述的磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中：所述树脂为磺化聚酰亚胺、磺化聚偏氟乙烯、磺化聚酰亚胺、短侧支链全氟磺酸、磺化聚偏二氟乙烯、磺化聚苯硫醚、磺化聚醚醚酮、磺化聚醚砜中的一种或至少两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜的...

【技术特征摘要】

1.一种磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述磺酸多孔有机材料纳米片溶液，由以下制备方法获得：

3.根据权利要求1所述的磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤s1中：所述树脂为磺化聚酰亚胺、磺化聚偏氟乙烯、磺化聚酰亚胺、短侧支链全氟磺酸、磺化聚偏二氟乙烯、磺化聚苯硫醚、磺化聚醚醚酮、磺化聚醚砜中的一种或至少两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的磺酸多孔有机材料纳米片掺杂的质子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤s3中：所述干燥具体为：将步骤s2中的涂布玻璃板转移到鼓风干燥箱中，控制温度为40-90℃，时间为1-10小时，进一步烘干溶剂备用。

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【专利技术属性】
技术研发人员：董书达，李金阳，张震，
申请(专利权)人：深圳市氢瑞燃料电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：