当前位置: 首页 > 专利查询>天津大学专利>正文

一种阴离子交换复合膜及其制备方法和应用技术

技术编号:43327489 阅读:22 留言:0更新日期:2024-11-15 20:25
本发明专利技术公开了一种阴离子交换复合膜及其制备方法与应用。阴离子交换复合膜包含阳离子基团的聚合物材料和高热导无机材料,形成的阴离子交换复合膜具有高的热导率,因而具有显著提高的原位耐久性,有效延长阴离子交换膜的使用寿命,在多种能源存储和转换器件中具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于离子交换膜,更具体地说,涉及一种耐久性有机/无机复合阴离子交换复合膜及其制备方法与应用,主要应用于电解水、燃料电池、液流电池、co2电解中。


技术介绍

1、氢能是未来能源体系的重要组成部分,将助推化石能源转型和能源领域碳减排。高能效、低成本、零排放的可再生能源电解水制氢是氢能利用的关键技术。阴离子交换膜电解槽(aemwe)集成了碱性电解槽(awe)和质子交换膜电解槽(pemwe)的优点,具有电流密度高、能量效率高、响应速度快、适应弹性负荷等优势。尤其是aemwe使用廉价过渡金属催化剂代替pemwe中的贵金属催化剂,可显著降低电解槽成本;使用纯水或低浓度碱性水溶液为电解液,避免了awe强碱性溶液对设备的腐蚀。因此,aemwe是一种极具成本和性能优势的电解水制氢技术。

2、阴离子交换膜(aem)是aemwe的核心部件,一般由聚合物骨架、阳离子交换基团和氢氧根离子组成,实现oh-传递、隔离气体等关键作用,对电解水制氢的效率和耐久性有重要影响。然而,aem主要面临着oh-离子电导率普遍较低和高温、强碱性环境下稳定性不足的问题。

...

【技术保护点】

1.一种阴离子交换复合膜,其特征在于,复合膜包含组分A和组分B;

2.根据权利要求1所述的阴离子交换复合膜,其特征在于,所述阴离子交换复合膜的热导率不低于2W m–1K–1;优选为不低于5W m–1K–1;更优选为不低于10W m–1K–1。

3.根据权利要求1或2所述的阴离子交换复合膜,其特征在于,所述无机材料的热导率不低于5W m–1K–1;优选地,所述无机材料选自氮化硼、碳化硅、二硫化钼、二氧化锆、二氧化硅、氧化镁、碳纳米管、石墨烯、氮化硅和氧化铝中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的阴离子交换复合膜,其特征在于,所述阳离子基团选自含N、含S...

【技术特征摘要】

1.一种阴离子交换复合膜,其特征在于,复合膜包含组分a和组分b;

2.根据权利要求1所述的阴离子交换复合膜,其特征在于,所述阴离子交换复合膜的热导率不低于2w m–1k–1;优选为不低于5w m–1k–1;更优选为不低于10w m–1k–1。

3.根据权利要求1或2所述的阴离子交换复合膜,其特征在于,所述无机材料的热导率不低于5w m–1k–1;优选地,所述无机材料选自氮化硼、碳化硅、二硫化钼、二氧化锆、二氧化硅、氧化镁、碳纳米管、石墨烯、氮化硅和氧化铝中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的阴离子交换复合膜,其特征在于,所述阳离子基团选自含n、含s、季鏻或含金属配合物的阳离子基团中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的阴离子交换复合膜,其特征在于,以阴离...

【专利技术属性】
技术研发人员:武美玲周凯歌王伟
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1