【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能高分子复合材料领域,涉及一种无机掺杂增强质子交换膜,特别涉及纤维增强的无机物掺杂的含氟磺酸型质子交换膜及其制备方法。
技术介绍
质子交换膜燃料电池是一种通过电化学方式直接将化学能转化为电能的发电装置,被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。质子交换膜(proton exchangemembrane, PEM)是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)的关键材料。 现在使用的全氟磺酸质子交换膜在较低温度下(如80°C )和较高的湿度下具有良好的质子传导性和化学稳定性。但是,它们也有很多的缺陷如尺寸稳定性差、机械强度不高、化学稳定性差等。尤其是尺寸稳定性和化学稳定性方面,由于膜在不同湿度下因为吸水率不同使得其溶胀率也不同。当膜在不同的工况下变换时,膜的尺寸也将因此发生变化。如此反复变换,最终导致质子交换膜发生机械破损或降解。此外,燃料电池的正极反应常常产生大量的氢氧自由基或过氧化氢等具有强氧化性的物质,这些物质会进攻质子交换膜上的不稳定基团,使这些不稳定基团发生脱落从而导致膜的化学 ...
【技术保护点】
一种纤维增强无掺杂质子交换膜,其特征在于:其由含氟磺酸型树脂为成膜基体,同时掺杂了为膜总质量的1~10%的增强纤维、为膜总质量的1~20%的辅助质子传导物质,并含有高价金属化合物,所述含氟磺酸型树脂是由下式(Ⅰ)所示的结构单元重复而成:-(CF↓[2]*)↓[n]-CF↓[2]*F-(Ⅰ)其中G=O(CF↓[2])↓[m]SO↓[3]H或G=O(CF↓[2]*CFO)↓[p](CF↓[2])↓[q]SO↓[3]M;其中,n=3~15,m=2~5,p=1或2,q=2或3;M=H、Li、Na、K、Rb、Cs、NH↓[4]、NH↓[3]R↓[1]、NH↓[2]R↓[2]R↓[3] ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:张永明,唐军柯,刘萍,张恒,王军,
申请(专利权)人:山东东岳神舟新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:37[中国|山东]
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