[发明专利]一种高温燃料电池用复合质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高温燃料电池用复合质子交换膜，其特证是：该交换膜是基于UV激光刻蚀聚酰亚胺基体的复合质子交换膜，由使用UV激光器在聚酰亚胺薄膜表面制备出带有均匀、有序直通孔结构的聚酰亚胺基体薄膜，浸渍制备全氟磺酸树脂膜构成。

2.如权利要求1所述的高温燃料电池用复合质子交换膜，其特证是：所述的带有均匀、有序直通孔结构的聚酰亚胺基体薄膜，薄膜厚度为20μm，孔直径为5~200μm，孔隙率为1~50%。

3.如权利要求1所述的高温燃料电池用复合质子交换膜，其特证是：浸渍制备的全氟磺酸树脂膜厚度25μm。

4.如权利要求1所述的高温燃料电池用复合质子交换膜的制备方法，其特证是，按下述步骤依次进行：

步骤1、使用UV激光器在聚酰亚胺薄膜表面制备出带有均匀、有序直通孔结构的聚酰亚胺基体薄膜；

步骤2、对聚酰亚胺基体薄膜进行亲水处理，得到亲水性聚酰亚胺基体薄膜；

步骤3、将亲水性聚酰亚胺基体薄膜浸渍入全氟磺酸树脂溶液中，浸渍时间为10分钟，所述的溶液中全氟磺酸树脂的固含量为5wt%，表面活性剂辛基酚聚乙氧基乙醇的质量分数为0.4%，溶剂采用乙醇、丙醇和异丙醇中的任意一种或其混合物；

步骤4、将浸渍有全氟磺酸树脂溶液的聚酰亚胺复合质子交换膜悬挂晾干，然后在真空干燥箱中热处理60秒钟；

步骤5、重复步骤3至步骤4的操作直至膜厚度达到25μm；

步骤6、将步骤5得到的复合质子交换膜在乙醇或异丙醇中浸泡5分钟去除表面活性剂，再放入80℃去离子水中浸泡10分钟，然后取出放入真空干燥箱120℃热处理60秒，即得到UV激光刻蚀聚酰亚胺基体的复合质子交换膜。

5.如权利要求4所述的高温燃料电池用复合质子交换膜的制备方法，其特证是：所述的步骤4中，浸渍过全氟磺酸树脂溶液的均匀、有序的直通孔结构的聚酰亚胺基体薄膜，热处理60秒挥发掉溶剂，热处理温度介于全氟磺酸树脂和聚酰亚胺薄膜的玻璃化温度之间。

6.如权利要求5所述的高温燃料电池用复合质子交换膜的制备方法，其特证是：所述的热处理温度为120℃。