直接醇类燃料电池的改性质子交换膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种直接醇类燃料电池的改性质子交换膜及其制备方法，所述制备方法是以市售的磺化树脂为原料，并加入无机纳米材料，通过流延法、压延法、涂浆法或浸胶法等成膜方法来制备质子交换膜。本发明的质子交换膜具有良好的质子传导性能和阻醇性能，且价格低于市售Nafion膜的价格，即以磺化树脂为基底，通过掺杂无机纳米材料来进行改性，在不影响膜的质子传导性能的前提下，降低醇分子在膜内的渗透率，提高膜材料的阻醇性能。

主权项

1、一种直接醇类燃料电池的改性质子交换膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：第一步、磺化树脂与溶剂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，制得高分子溶液；第二步、在搅拌下向所述高分子溶液加入无机纳米材料、硅溶胶、添加剂，在超声波发生器中超声处理使其混合均匀；第三步、用流延法，将此混合液平铺在聚四氟乙烯或玻璃基底上流延，在室温下真空干燥至溶剂蒸发完全，然后在60℃常压条件下干燥60-120分钟；即得到质子交换膜；上述各组分按重量百分比计用量如下：磺化树脂 20-95％无机纳米材料 1-60％硅溶胶 1-40％添加剂 0.1-10％溶剂 余量磺化树脂是指全氟磺酸聚合物或具有芳环结构的磺化聚合物中的一种或一种以上混合物；无机纳米材料是指颗粒尺寸为1-100nm的WO3、SiO2、TiO2、MoO2、V2O5、硅溶胶中的一种或一种以上混合物；硅溶胶为酸性硅溶胶或碱性硅溶胶；添加剂为表面活性剂、纳米材料分散剂或交联剂；溶剂为水、甲醇、酒精或二甲基亚砜。