[发明专利]一种高温保水型燃料电池质子交换膜及其制备方法在审
| 申请号： | 201811091461.9 | 申请日： | 2018-09-19 |
| 公开（公告）号： | CN109378506A | 公开（公告）日： | 2019-02-22 |
| 发明（设计）人： | 陈庆;廖健淞 | 申请（专利权）人： | 成都新柯力化工科技有限公司 |
| 主分类号： | H01M8/1069 | 分类号： | H01M8/1069;H01M8/1086;H01M8/1041;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 610091 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明属于燃料电池的技术领域，提供了一种高温保水型燃料电池质子交换膜及其制备方法。该方法以改性氧化硅纳米片气凝胶前驱体与全氟磺酸树脂纳米粉末制成分散液，在基底表面涂覆后进行加热及空气吹扫，制得气凝胶包覆全氟磺酸树脂的核壳结构薄膜，即高温保水型燃料电池质子交换膜。与传统方法相比，本发明的制备的质子交换膜，通过气凝胶颗粒的强韧性抑制树脂颗粒的溶胀，提高了膜材的机械性能，并且可以有效控制膜材内部的水分含量，耐高温性好，可有效促进膜材的载流子迁移率和电导率，可广泛用于燃料电池中。 | ||
| 搜索关键词： | 燃料电池 质子交换膜 高温保水 膜材 制备 全氟磺酸树脂 机械性能 气凝胶前驱体 载流子迁移率 电导率 改性氧化硅 气凝胶颗粒 核壳结构 基底表面 空气吹扫 纳米粉末 耐高温性 树脂颗粒 有效促进 有效控制 分散液 纳米片 强韧性 包覆 凝胶 溶胀 涂覆 薄膜 加热 | ||
【主权项】：
1.一种高温保水型燃料电池质子交换膜的制备方法，其特征在于，以改性氧化硅纳米片气凝胶前驱体与全氟磺酸树脂纳米粉末制成分散液，在基底表面涂覆后进行加热及空气吹扫，制得气凝胶包覆全氟磺酸树脂的核壳结构薄膜，即高温保水型燃料电池质子交换膜，制备的具体步骤如下：（1）将氧化硅纳米片与丙烯酸、γ‑氨丙基三甲氧基硅烷混合，对氧化硅纳米片进行亲水亲油改性，然后加入有机溶剂中进行超声搅拌，制得气凝胶前驱体溶液；（2）向步骤（1）制得的气凝胶前驱体溶液中加入全氟磺酸树脂纳米粉末，通过搅拌和超声处理，形成均匀分散液；（3）将步骤（2）制得的分散液涂覆至基底材料表面，对基底材料进行加热，同时使用湿润空气进行吹扫，使全氟磺酸树脂对水蒸气进行吸附，同时有机溶剂受热挥发，氧化硅纳米片自发向全氟磺酸颗粒聚集，组装形成整体的有序三维气凝胶结构，制得气凝胶包覆全氟磺酸树脂的核壳结构薄膜；（4）待有机溶剂完全挥发后，停止吹扫，保温一定时间，去除基体材料，制得高温保水型燃料电池质子交换膜。
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