基于聚乙烯醇的半互穿网络结构的阴离子交换膜及制备方法技术

本发明专利技术属于阴离子交换膜燃料电池领域，具体涉及一种基于聚乙烯醇的半互穿网络结构的阴离子交换膜及制备方法。先制备季铵化聚乙烯醇QPVA‑X，再制备季铵化聚(对三联苯‑哌啶)QPTP；最后，将QPVA‑X聚合物溶解在二甲基亚砜中，加入戊二醛溶液形成均质溶液，加入盐酸调节pH，使得QPVA‑X部分交联，得到A溶液；将QPTP溶解在二甲基亚砜溶液中，形成均质B溶液；将B溶液与A溶液共混，将共混溶液浇铸到玻璃板上，真空烘箱烘干成膜，经碱浸泡得到阴离子交换膜，该膜保证AEMs电导率的同时，还有利于提高AEMs的尺寸稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于阴离子交换膜燃料电池领域，具体涉及一种基于聚乙烯醇的半互穿网络结构的阴离子交换膜及制备方法。

技术介绍

1、阴离子交换膜燃料电池(anion-exchange membrane fuel cells,aemfcs)与质子交换膜燃料电池在工作原理上类似，只是电极反应不同。通过结合质子交换膜燃料电池和碱性燃料电池的优势，实现了利用固体聚合物为电解质传导oh-的目标。和质子交换膜燃料电池相比，阴离子交换膜燃料电池具有如下优势：(1)电极反应速率较高。在碱性化学环境下，燃料的氧化反应过电势比酸性环境下低得多，因而aemfcs具有更高的反应动力学；(2)催化剂选择范围较广。碱性条件下，可以不用重金属催化剂，不存在催化剂的毒化现象，降低电池开发成本；(3)燃料泄露率低。aemfcs中的载流子为oh-，在燃料电池工作过程中，oh-的移动方向和燃料的渗透方向相反，从而降低了燃料的泄露率。因而，aemfcs近几年来成为燃料电池领域研究的热点。

2、阴离子交换膜(aems)作为aemfcs的关键组成部分之一，直接决定了aemfcs的性能，包括电池寿命本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于聚乙烯醇的半互穿网络结构的阴离子交换膜，其特征在于，所述阴离子交换膜的结构式如下式所示：

2.一种如权利要求1所述的基于聚乙烯醇的半互穿网络结构的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：通过离子液体对PVA进行修饰得到季铵化PVA QPVA-X，再以戊二醛为交联剂将QPVA-X交联形成交联网络CQPVA；将对三联苯、N-甲基-4-哌啶酮进行超强酸催化Friedel-Crafts聚合反应，合成聚(对三联苯-哌啶)PTP，将PTP季铵化后得到QPTP，再将QPTP和CQPVA共混制备SIPN-AEMs。

3.如权利要求2所述的基于聚乙烯醇的半互...

【技术特征摘要】

1.一种基于聚乙烯醇的半互穿网络结构的阴离子交换膜，其特征在于，所述阴离子交换膜的结构式如下式所示：

2.一种如权利要求1所述的基于聚乙烯醇的半互穿网络结构的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：通过离子液体对pva进行修饰得到季铵化pva qpva-x，再以戊二醛为交联剂将qpva-x交联形成交联网络cqpva；将对三联苯、n-甲基-4-哌啶酮进行超强酸催化friedel-crafts聚合反应，合成聚(对三联苯-哌啶)ptp，将ptp季铵化后得到qptp，再将qptp和cqpva共混制备sipn-aems。

3.如权利要求2所述的基于聚乙烯醇的半互穿网络结构的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体步骤如下：

4.如权利要求3所述的基于聚乙烯醇的半互穿网络结构的阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，聚乙烯醇、1-甲基-1-环氧丙基哌啶氯盐离子液体的摩尔比为1：0.2～1：0.4；用10wt％的氢氧化钠水溶液将体系ph调至11。

5.如权利要求3所述的基于聚乙烯醇的半互穿网络结构的阴离子交换膜的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：林本才，李彦婷，韩雨洋，黄凯，王莹，王丽君，李慧慧，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：