一种高分散性有机-无机复合电解质膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种提高质子交换膜燃料电池有机-无机复合膜分散性的方法。通过超声波促进溶胶-凝胶法水合反应过程中大分子前驱体的扩散过程，同时提高水的浓度以改善水在膜中的分布，可显著提高生成粒子在复合膜中的分散度。本发明制备的有机-无机复合膜，无机成分在膜中分散性高、均一性好。通过这种方法制备的高分散性有机-无机复合膜，可应用于传统及高温(80℃-120℃)质子交换膜燃料电池，并且在高温低增湿条件下表现出较好的性能且长时间运行性能无明显衰减。由本发明制备的有机-无机复合膜可以运用于高温质子交换膜燃料电池以及直接醇类燃料电池中作为质子传导介质使用。

主权项

一种高分散性有机-无机复合电解质膜的制备方法，其特征在于：过程如下，1)将质子交换膜浸泡于共溶剂与水的混合溶液中，溶胀5-120分钟，水的体积浓度控制在50％-95％；所述共溶剂是甲醇、乙醇或N-甲基吡咯烷酮中的一种或一种以上的混合物；2)取出上述溶胀后的膜，用滤纸吸去表面残余液体，置于空气或氮气中停留10-180秒钟；3)将上述膜转入共溶剂与正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正钛酸丁酯的混溶液中反应1-10分钟，反应过程伴随超声波；混溶液中共溶剂的体积百分数为20-80％；4)反应结束后取出，用滤纸吸去表面残余液体；5)在40-80℃真空条件下干燥6-48小时后得到复合膜。