【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于功能高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種摻雜增強(qiáng)質(zhì)子交換膜，特別涉及纖維增強(qiáng)的保水納米粒子摻雜的全氟磺酸質(zhì)子交換膜及其制備方法。
技術(shù)介紹
質(zhì)子交換膜燃料電池是一種通過(guò)電化學(xué)方式直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，被認(rèn)為是21世紀(jì)首選的潔凈、高效的發(fā)電技術(shù)。質(zhì)子交換膜(proton exchange membrane, PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC) 的關(guān)鍵材料?，F(xiàn)在的使用全氟磺酸質(zhì)子交換膜在較低溫度下(80°C )和較高的濕度下具有良好的質(zhì)子傳導(dǎo)性和化學(xué)穩(wěn)定性。但是，它們也有很多的不足如尺寸穩(wěn)定性差，機(jī)械強(qiáng)度不高。 尤其是尺寸穩(wěn)定性方面，膜在不同濕度下因吸水率不同使得其溶脹率不同。如此反復(fù)將導(dǎo)致質(zhì)子交換膜的機(jī)械降解。另外，全氟磺酸交換膜的工作溫度高于100°c時(shí)，由于膜的迅速失水導(dǎo)致膜的質(zhì)子傳導(dǎo)性急劇下降，從而使燃料電池的效率大大下降。但高的工作溫度可以大大提高燃料電池催化劑的耐一氧化碳性。還有就是現(xiàn)有的全氟磺酸膜都有一定的氫氣或甲醇滲透性，尤其是在直接甲醇燃料電池中，甲醇滲透率十分大，成為致命的問(wèn)題。因此， 如何提高全氟磺酸質(zhì)子交換膜的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性及高溫下的質(zhì)子傳導(dǎo)效率，降低工作介質(zhì)的滲透性等是燃料電池工業(yè)所面臨的重大課題。為解決全氟磺酸膜的高溫質(zhì)子傳導(dǎo)行為，很多具有高溫保水能力的無(wú)機(jī)添加物被加入到全氟磺酸交換膜中。選取無(wú)機(jī)保水粒子要求這些無(wú)機(jī)保水機(jī)必須具有(1)粒子具有較好的保水能力，也就是有較高的失水溫度；( 與質(zhì)子交換樹(shù)脂具有較好的相溶性； (3)粒子...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種纖維增強(qiáng)無(wú)機(jī)物摻雜全氟質(zhì)子交換膜，其特征在于：此膜由全氟磺酸樹(shù)脂、增強(qiáng)纖維和無(wú)機(jī)物組成。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種纖維增強(qiáng)無(wú)機(jī)物摻雜全氟質(zhì)子交換膜，其特征在于此膜由全氟磺酸樹(shù)脂、增強(qiáng)纖維和無(wú)機(jī)物組成。2.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)無(wú)機(jī)物摻雜全氟質(zhì)子交換膜，其特征在于所述的纖維增強(qiáng)無(wú)機(jī)物摻雜全氟質(zhì)子交換膜所用的樹(shù)脂是全氟磺酸樹(shù)脂，其結(jié)構(gòu)式如下所示3.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)無(wú)機(jī)物摻雜全氟質(zhì)子交換膜，其特征在于所述的增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維、氟碳聚合物纖維、陶瓷纖維、石英纖維、礦物纖維、或碳化硅纖維中的一種或幾種。所使用的增強(qiáng)纖維的直徑為0. 005 μ m 40 μ m,長(zhǎng)度為0. 05 μ m 200 μ m、 纖維的量為總重量的0. 1 20%，優(yōu)選1 10%，重量比。4.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)無(wú)機(jī)物摻雜全氟質(zhì)子交換膜，其特征在于所述的無(wú)機(jī)物選自下列之一或組合(1)氧化物，包括5102、六1203、513205、51102、2102、或船03 ；⑵磷酸鹽，包括 BP04、Zr3 (PO4) 4、Zr (HPO4) 2、HZr2 (PO4) 3、Ce (HPO4) 2、Ti (HPO4) 2、H...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于淑芳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：于淑芳，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：37
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