一种燃料电池陶瓷质子交换膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种燃料电池陶瓷质子交换膜及其制备方法，具体讲是采用具有固定形状的纳米级陶瓷颗粒制成双层连续结构的陶瓷膜作为燃料电池质子交换膜，该质子交换膜具有质子电导率高、成膜简单、成本低廉、工作温度高和工作寿命长的优点，适合燃料电池的工业化生产和市场推广应用。

主权项

一种燃料电池陶瓷质子交换膜，其特征在于是由纳米级陶瓷颗粒组成的双层连续结构的陶瓷膜，所述的纳米陶瓷颗粒的形状包括球形、长方体、正方体、圆柱体中的一种；所述燃料电池陶瓷质子交换膜是由如下任意一种方法制得：第一种方法：a、将纳米陶瓷颗粒、溶剂和成膜助剂在球磨机中混合研磨0.5‑2.5h后在流延成膜机上进行流延成膜膜厚度小于1mm；b、将步骤a 中得到的膜在100‑150℃真空条件下干燥2‑4h，然后将干燥后的膜在900‑1100℃的温度下烧结制成纳米陶瓷膜；c、将步骤b 中得到的纳米陶瓷膜侵入质子导电辅助剂溶液中2‑3h取出；d、将取出的纳米陶瓷膜经真空干燥0.5‑2h得到纳米陶瓷质子交换膜；第二种方法：a、将纳米颗粒采用3D 打印直接制成厚度小于0.8mm的纳米陶瓷膜；b、将步骤a 中得到的纳米陶瓷膜侵入质子导电辅助剂溶液中2‑3h取出；c、将取出的纳米陶瓷膜经真空干燥0.5‑2h得到纳米陶瓷质子交换膜。