一种复合质子交换膜及其制备方法技术

技术编号:41987652 阅读:15 留言:0更新日期:2024-07-12 12:16
本申请涉及一种复合质子交换膜及其制备方法,所述复合质子交换膜包括:基体,所述基体的材料包括质子传导材料;增强材料,所述增强材料为分散在所述基体中的石墨烯纳米颗粒,其中,所述石墨烯纳米颗粒中的石墨烯包括氮掺杂的石墨烯,且所述石墨烯纳米颗粒中的石墨烯片层之间存在硫酸分子、硫酸氢根离子和硫酸根离子。本申请所述的复合质子交换膜可同时实现机械强度和质子传导率的提高。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃料电池领域,尤其涉及质子交换膜。


技术介绍

1、质子交换膜燃料电池是一种将化学能转换为电能的装置,其具有高能量密度、能量转化效率高、零污染等优点,目前已在汽车、轮船等交通领域得到了广泛应用。

2、质子交换膜的核心组件为膜电极,膜电极主要由质子交换膜、催化剂及气体扩散层组成。质子交换膜的主要作用为传导质子,使整个膜电极形成通路。目前,质子交换膜往往存在机械强度较低的问题,这有导致了质子交换膜的耐溶胀性能差。这使得质子交换膜在使用过程中发生的主要问题包括膜易破损、膜易溶胀、质子传导率较差等,在耐久循环过程中的主要失效模式为膜减薄、膜穿孔、质子传导率大幅下降。目前改善此问题的办法主要是向质子交换膜中加入有利于质子交换膜中加入利于增加质子交换膜强度、耐溶胀性能的材料。然而,质子交换膜需要具有高的质子传导率,目前可选的可增加质子交换膜强度的材料加入质子交换膜后,却往往会阻碍质子传导。这导致质子交换膜的机械强度和质子传导率难以同时达到理想状态。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种复合质子交换本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合质子交换膜,其特征在于,所述复合质子交换膜包括:

2.根据权利要求1所述的复合质子交换膜,其特征在于,所述质子传导材料为全氟磺酸树脂。

3.根据权利要求2所述的复合质子交换膜,其特征在于,所述全氟磺酸树脂与所述石墨烯纳米颗粒的质量比为2~5:1。

4.根据权利要求1所述的复合质子交换膜,其特征在于,所述石墨烯纳米颗粒为石墨烯量子点。

5.一种复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述复合质子交换膜的制备方法包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述质子传导材料为全氟磺酸树脂。<...

【技术特征摘要】

1.一种复合质子交换膜,其特征在于,所述复合质子交换膜包括:

2.根据权利要求1所述的复合质子交换膜,其特征在于,所述质子传导材料为全氟磺酸树脂。

3.根据权利要求2所述的复合质子交换膜,其特征在于,所述全氟磺酸树脂与所述石墨烯纳米颗粒的质量比为2~5:1。

4.根据权利要求1所述的复合质子交换膜,其特征在于,所述石墨烯纳米颗粒为石墨烯量子点。

5.一种复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述复合质子交换膜的制备方法包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的复合质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述质子传导材料为...

【专利技术属性】
技术研发人员:高佳武官树猛周江峰唐雪君
申请(专利权)人:东风汽车集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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