本申请公开了隔膜及其制备方法，该隔膜用于电解水制氢并包括：基础层，该基础层具有孔隙结构；和覆盖层，该覆盖层为多孔的并覆盖于所述基础层的至少一个侧面，其中：所述基础层与覆盖层之间的结合包括物理结合和化学键结合。本申请提出的隔膜，采用物理结合和化学键结合的方式将具有孔隙结构的基础层和覆盖层紧密结合，提高了覆盖层与基础层之间的结合强度，提高了隔膜的稳定性和耐久性，增强了机械强度和化学稳定性，优化了离子传输性能，并具有环境适应性和长期稳定性，从而延长了隔膜的使用寿命，增强了使用过程中的安全性。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料和电化学领域，具体涉及用于电解水制氢的隔膜及其制备方法。
技术介绍
1、隔膜是电解水制氢中电解池的关键组件，在电解水制氢中发挥着核心作用，可有效分隔氢气和氧气，防止气体混合，同时允许离子通过以维持电解质电中性，防止短路，提高氢气纯度，并需具备耐化学性和足够的机械强度以确保系统的高效和安全运行。
2、在电解水制氢过程中，碱性电解液因其高导电性、较低的电极腐蚀速率、宽广的操作范围以及更高的安全性和稳定性而被广泛应用。碱性电解液对隔膜材料的要求较高，需要隔膜具有良好的化学稳定性、离子导电性和机械强度。目前，由聚苯硫醚织网和有机-无机材料涂层制备的第三代复合隔膜，具有较高的亲水性和较小的孔隙结构。然而，这种复合隔膜的覆盖层是通过物理结合的方式附着于聚苯硫醚织网的表面，无法承受高浓度碱溶液的持续循环冲击，容易导致覆盖层的脱落，影响隔膜的性能，增加了电解槽中的氢气与氧气结合的风险，容易造成电解槽的爆炸。
3、因此，如何提供一种能提高覆盖层与基础层之间结合力的隔膜材料，是电化学材料领域亟待解决的技术问题。
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【技术保护点】
1.隔膜，该隔膜用于电解水制氢并包括：
2.根据权利要求1所述的隔膜，其中，所述基础层为羟基化的聚苯硫醚无纺布、聚苯硫醚织网、聚醚醚酮织物、聚丙烯膜、聚酰胺、尼龙、聚四氟乙烯织网、聚偏氟乙烯织网和聚酰亚胺纤维中的一种。
3.根据权利要求1所述的隔膜，其中，所述覆盖层由亲水性材料制成，该亲水性材料包括芳香烃聚合物和亲水性无机颗粒，所述芳香烃聚合物包括羟基化的聚砜、聚芳砜、聚醚砜、聚苯并咪唑、聚苯醚中的一种或多种，所述亲水性无机颗粒包括氧化锆、氧化钛、氧化硅、氧化锌中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述化学键为非对称性化学键；...
【技术特征摘要】
1.隔膜，该隔膜用于电解水制氢并包括：
2.根据权利要求1所述的隔膜，其中，所述基础层为羟基化的聚苯硫醚无纺布、聚苯硫醚织网、聚醚醚酮织物、聚丙烯膜、聚酰胺、尼龙、聚四氟乙烯织网、聚偏氟乙烯织网和聚酰亚胺纤维中的一种。
3.根据权利要求1所述的隔膜，其中，所述覆盖层由亲水性材料制成，该亲水性材料包括芳香烃聚合物和亲水性无机颗粒，所述芳香烃聚合物包括羟基化的聚砜、聚芳砜、聚醚砜、聚苯并咪唑、聚苯醚中的一种或多种，所述亲水性无机颗粒包括氧化锆、氧化钛、氧化硅、氧化锌中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述化学键为非对称性化学键；
5.隔膜的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述基础层为羟基化的聚苯硫醚无纺布、聚苯硫醚织网、聚醚醚酮织物、聚丙烯膜、聚酰胺、尼龙、聚四氟乙烯织网、聚偏氟乙烯织网和聚酰亚胺纤维中的一种；
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述羟基化的方式为：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述卤素甲基化反应为氯甲基化、溴甲基化、碘甲基化或氟甲基化中的一种，优选为溴甲基化。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述溴甲基化为通过溴甲基化溶液处理未羟基化的基础层和未羟基化的芳香烃聚合物。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述处理未羟基化的基础层和未羟基化的芳香烃聚合物...
【专利技术属性】
技术研发人员：钮政，柯茜，敖蓓，刘洋，诸晓燕，陈永乐，程跃，
申请(专利权)人：上海恩捷新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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