一种用于甲醇燃料电池的复合质子交换膜及制备方法技术

技术编号:8367514 阅读:235 留言:0更新日期:2013-02-28 07:07
本发明专利技术公开了一种用于甲醇燃料电池的掺杂两性离子改性的氧化石墨烯的复合质子交换膜及其制备方法,包括做为基体材料聚苯并咪唑(PBI)以及两性离子改性的氧化石墨烯的制备,制备复合膜分散液、流延成膜等步骤,制备工艺简易且较易控制。复合膜中的两性离子改性的氧化石墨烯具有较好的亲水性能,保持复合膜中的含水量,同时避免了磺化PBI主链带来的溶解性差的问题,获得了较高的阻甲醇性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于甲醇燃料电池的复合质子交换膜及其制备方法,更确切地说是PBI复合膜的性能改进,属于燃料电池质子交换膜的领域。
技术介绍
直接甲醇燃料电池作为燃料电池的一种,由于使用燃料甲醇,比直接用氢气具有更高的安全性而受到重视,可以制备便携式和交通工具的电源,目前为止,甲醇燃料电池仍然采用杜邦公司的Nafion系列膜,虽然具有很高的质子传导率,但是Nafion系列膜的缺点是甲醇渗透性仍然比较高,这个问题的存在一定程度上限制了 Nafion膜甲醇燃料电池的广泛应用。由于芳环主链聚合物具有优良的热稳定性、化学稳定性和机械强度。因此,采用非 氟芳环主链聚合物来制备替代Nafion的新型质子交换膜成为研究趋势。而有的非氟芳环主链聚合物本身一般并不具有质子传导率,为了使其可以用于质子交换膜,在其中掺杂一定量具有质子传导功能的材料,从而使质子膜具有一定的质子传导率。目前,被研究较多的非氟芳环主链聚合物是聚苯并咪唑(PBI)、聚砜、聚酰亚胺、聚醚醚酮等。其中,聚苯并咪唑(PBI)尤为引人关注。聚苯并咪唑主链中含有梯状结构,因此表现出优异的热稳定性、化学稳定性和机械性能,而且其主链上的咪唑环也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于甲醇燃料电池的复合质子交换膜,其特征在于含有聚苯并咪唑和两性离子改性氧化石墨烯,聚苯并咪唑与两性离子改性氧化石墨烯的质量比为90:10?98:2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:顾小芳郭冰史小军储富强吕卫明
申请(专利权)人:江南石墨烯研究院
类型:发明
国别省市:

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