一种支化聚苯并咪唑膜的制备方法技术

技术编号:43869801 阅读:24 留言:0更新日期:2024-12-31 18:55
本发明专利技术公开了一种支化聚苯并咪唑膜的制备方法,包括:通过取代和水解反应合成4,4',4”‑(苯‑1,3,5‑三氧基)三苯甲酸;在氮气保护下,以4,4',4”‑(苯‑1,3,5‑三氧基)三苯甲酸、4,4'‑二羧基二苯醚和3,3'‑二氨基联苯胺为原料,通过高温缩聚得到支化聚苯并咪唑高分子;将支化聚苯并咪唑高分子溶于二甲基亚砜中,流延成膜,酸化洗涤后,得到支化聚苯并咪唑膜材料。本发明专利技术通过调控4,4',4”‑(苯‑1,3,5‑三氧基)三苯甲酸与4,4'‑二羧基二苯醚的用量比例,控制支化度,能显著提高膜的离子传导能力,具有优异的全钒液流电池应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池隔膜制备,更具体地说,本专利技术涉及一种支化聚苯并咪唑膜的制备方法


技术介绍

1、人类经济的快速发展导致能源需求急剧增加,然而化石能源的大量消耗引起了严重的环境和社会问题。因此,具有清洁性和可再生性的风能和太阳能作为替代能源,得到了极大的发展。由于迫切需要克服可再生能源的自然随机性和间歇性特征,大容量大规模储能系统引起了广泛的关注。储能设备可以提供调幅和调频,平滑功率输出和调节发电,从而实现可再生能源发电的连续性、稳定性和可控性。正因为如此,大容量大规模储能技术是可再生能源发展的关键。电池可以将可再生能源产生的电能以化学能的形式储存起来,并根据需要将化学能转化为电能。因此,电池技术可以加速可再生能源的利用。基于此,具有安全性高、循环寿命长、电解液可循环利用、生命周期性价比高等优势的全钒液流电池(vfb)储能技术在大规模储能系统中展现出广阔的应用前景。

2、目前,vfb中常用的膜是全氟磺化离子交换膜(如:nafion膜)。这种膜具有良好的化学稳定性和高离子传导率。但是,明显的亲/疏水微相分离结构,使其形成了大尺寸的离子传输通道本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种支化聚苯并咪唑膜,其特征在于,其化学结构式为:

2.一种如权利要求1所述的支化聚苯并咪唑膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的支化聚苯并咪唑膜的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,将五氧化二磷和甲烷磺酸加入反应器中,在30~60℃下搅拌2~4h;加入3,3'-二氨基联苯胺,在60~100℃下搅拌2~4h;加入4,4',4”-(苯-1,3,5-三氧基)三苯甲酸,在90~110℃下搅拌2~4h;再加入4,4'-二羧基二苯醚,在100~150℃下搅拌2~8h;产物干燥条件为在40~80℃下12~36h。

4.如权利要求2所述...

【技术特征摘要】

1.一种支化聚苯并咪唑膜,其特征在于,其化学结构式为:

2.一种如权利要求1所述的支化聚苯并咪唑膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的支化聚苯并咪唑膜的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,将五氧化二磷和甲烷磺酸加入反应器中,在30~60℃下搅拌2~4h;加入3,3'-二氨基联苯胺,在60~100℃下搅拌2~4h;加入4,4',4”-(苯-1,3,5-三氧基)三苯甲酸,在90~110℃下搅拌2~4h;再加入4,4'-二羧基二苯醚,在100~150℃下搅拌2~8h;产物干燥条件为在40~80℃下12~36h。

4.如权利要求2所述的支化聚苯并咪唑膜的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,五氧化二磷和甲烷磺酸的质量比为1:7~13;3,3'-二氨基联苯胺、4,4',4”-(苯-1,3,5-三氧基)三苯甲酸和4,4'-二羧基二苯醚的摩尔比为1.0:0.0~0.2:0.7~1.0;每加入4~6mmol3,3'-二氨基联苯胺,加入的五氧化二磷的质量为4.0~6.0g。

5.如权利要求2所述的支化聚苯并咪唑膜的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,碱性物质为碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钠中的一种或多种;洗涤剂为去离子水、蒸馏水和超纯水中的一种或多种。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张亚萍李劲超李慧婷陈良陈锓龙俊黄文恒刘希阳梁倩倩段浩
申请(专利权)人:西南科技大学
类型:发明
国别省市:

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