[发明专利]自增湿固体电解质复合膜及其制备工艺

摘要

自增湿固体电解质复合膜及其制备工艺，涉及一种燃料电池固体电解质复合膜及其制备。本发明以磺化树脂为基底掺杂结晶水合物并采用高温、高压溶解，用流延法成膜。该复合膜不含贵金属，能进行质子与水的传递，不能进行电子与气体的传递，制造成本低廉；可使质子交换膜燃料电池无需增湿器就能自增湿发电，提高了发电系统的比功率；并且该复合膜的质子传导能力很强，电导率可超过0.08S.cm－1，它组装的燃料电池功率密度可超过2.0W/cm2；电池放电性能稳定，寿命可达到上万小时；而且本发明采用独创的制备工艺，使得成膜面积可超过1m2，适合于大规模生产，有利于推动质子交换膜燃料电池的产业化。

主权项

1.一种自增湿固体电解质复合膜，其特征在于：所述的复合膜是采用以磺化树脂为基底掺杂结晶水合物制备而成，其制备步骤如下：(1)将掺杂的结晶水合物液流破碎成颗粒尺寸为5～100nm之间；(2)使磺化树脂与无水醇类溶剂中的一种或几种在惰性气体保护下于压力为0.5～8MPa、温度为200～650℃的高压釜内溶解，制得A溶液；(3)将结晶水合物与无水醇类溶剂中的一种或几种在惰性气体保护下于压力为0.5～8MPa、温度为110～300℃的高压釜内溶解，制得B溶液；(4)取所述B溶液和A溶液，按结晶水合物与磺化树脂质量百分比为0.5～30％配料，并在压力为0.5～8MPa、温度为200～650℃下均匀混合；制得均匀混合溶液；(5)将步骤(4)中的混合均匀的溶液在常压下冷却至150～580℃，采用流延法成膜；(6)在室温下干燥后，置于80～550℃温度下及惰性环境下进行热处理。