【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃料电池
,具体涉及。
技术介绍
基于离子液体制备质子交换膜的研究背景可追溯到上世纪90年代。美国亚利桑那大学的C.A.Angell研究组在1993年提出:将聚合物浸泡在液态的盐中,以制备具有高电导率的聚合物膜电解质,该研究成果发表在Nature杂志上,标志着离子液体作为离子导体开始应用于聚合物膜电解质的开发中。随后,在1997年,美国北卡罗莱纳州立大学的JoanFuller研究组以及R.T.Carlin研究组对离子液体物理化学性质尤其是电化学性质进行了系统的研究。本世纪初,S.S.Sekhon研究组制备了咪唑类离子液体与聚合物的复合膜,并通过核磁技术发现三氟磺酸中的H+在复合膜中能够自由迁移,表明咪唑类离子液体能够作为质子传导载体应用于质子交换膜中。离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子组成,在室温或室温附近呈现液态的盐。离子液体具有电导率高、热稳定性好以及结构可控等优点,使其在电池、双电层电容器以及传感器等电化学领域得到广泛的应用。但离子液体的流动性较强,因此存在漏液等问题。为此研究者们将聚合离子液体引入到聚合物膜的开发中。聚合离子液体通常是由分子链末端含有不饱和双键的离子液体单体聚合而成。聚合离子液体兼有离子液体和聚合物的性质特点,与离子液体相比,具有机械性能稳定、易于加工成型、耐久性强以及空间形貌可控等优点,而其电导率则较一般聚合物高等。在上世纪70年代,M.F.Hoover研究组利用阳离子含有不饱和双键进行自由基聚合反应制备了聚合阳离子型离子液体,此后聚合阴离子型离子液体以及阴、阳离子均聚合的离子液体相继出现。 ...
【技术保护点】
一种磷酸掺杂的基于聚合离子液体的复合膜的制备方法,其特征在于按照如下步骤进行:(1)将磺化度为40~70%的磺化聚醚醚酮SPEEK聚合物置于具塞锥形瓶中,加入二甲基乙酰胺,70oC磁力搅拌24h,制备SPEEK浓度为0.01~0.03g/mL的均相溶液;(2)在氮气保护下,将离子液体单体氯代1?丙烯酰氧丙基?3?甲基咪唑APIMCl加入到SPEEK的均相溶液中,并在100~130oC下回流反应2h;(3)在氮气保护下,将体系温度降至60oC时,加入引发剂偶氮二异丁腈,磁力搅拌,在60oC下反应6~24h;其中偶氮二异丁腈与离子液体单体氯代1?丙烯酰氧丙基?3?甲基咪唑的质量比为1:100;(4)将溶液转移至玻璃烧杯中,在60oC下蒸发溶剂12h,然后将溶液倾倒在水平玻璃板上流涎,并在室温下放置12h;(5)将玻璃板转移至60oC烘箱内干燥24h后,再转移至60oC真空烘箱内继续干燥24h,得到P(APIM)/SPEEK膜;?(6)将磷酸水溶液加入到密闭容器中,室温下,将P(APIM)/SPEEK膜浸泡在磷酸水溶液中1周,即获得磷酸掺杂的聚合离子液体聚合物复合膜P(APIM)/PA/SP ...
【技术特征摘要】
1.一种磷酸掺杂的基于聚合离子液体的复合膜的制备方法,其特征在于按照如下步骤进行:(1)将磺化度为40-70%的磺化聚醚醚酮SPEEK聚合物置于具塞锥形瓶中,加入二甲基乙酰胺,70°C磁力搅拌24h,制备SPEEK浓度为0.01~0.03g/mL的均相溶液;(2)在氮气保护下,将离子液体单体氯代1-丙烯酰氧丙基-3-甲基咪唑APMC1加入到SPEEK的均相溶液中,并在100~l30°C下回流反应2h ;(3)在氮气保护下,将体系温度降至60°C时,加入引发剂偶氮二异丁腈,磁力搅拌,在60°C下反应6~24h ;其中偶氮二异丁腈与离子液体单体氯代1-丙烯酰氧丙基-3-甲基咪唑的质量比为1:100 ;(4)将溶液转移至玻璃烧杯中,在60°C下蒸发溶剂1...
【专利技术属性】
技术研发人员:车全通,何荣桓,岳杰,张晨,徐一鑫,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:
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