氢能专利库

本发明公开了一种全氟磺酸质子交换膜的制备方法。本发明利用含有长链结构全氟磺酸树脂的全氟磺酸树脂溶液成膜后易从离型聚对苯二甲酸乙二醇酯(离型PET)上剥离的性质，先将该型树脂溶液涂布在离型PET上，干燥后，达到易剥离的效果；同时将成膜后难以从离型PET上剥离的含有短链结构全氟磺酸树脂的全氟磺酸树脂溶液涂布在最上层，使其不直接与离型PET接触，从而避免难剥离这一问题。同时利用短链结构全氟磺酸树脂吸水率高、保水能力强的特点，将短链树脂侧安装在燃料电池的阴极，以提升燃料电池在其阴极为低湿度工况下的功率密度。该全氟磺酸质子交换膜具有较小的剥离力，高的质子电导率，以及较低的成膜成本等优点。

本发明公开了一种提高燃料电池催化剂浆料分散性的生产方法；浆料分成2‑3个温度梯度步骤进行分散，每个步骤保持一定温度和一定设备频率分散一段时间后，每升温至下个步骤相应增加一定设备频率保温分散更多的时间；且第一个步骤温度最低(0‑6℃)，后续步骤逐步提高温度，中温梯度为7‑25℃，高温梯度为26‑35℃，其中低温段和高温段必须存在。本发明通过低温下聚集体碎片化分散，聚集体长程移动实现初混效果，然后逐渐升高温度在稍较高温度下实现浆料各组分分子短程均相扩散分散，离聚物更均匀吸附在催化剂上，增加形成三相界面概率，浆料流变性能更好，更利于喷涂或涂布操作，在减少制备时间的同时，提升燃料电池的性能，提高膜电极生产效率。

本发明公开了一种基于表面溶胶—凝胶改性聚合物骨架的增强型质子交换膜及其制备方法。具体为：将聚合物增强骨架浸泡于多巴胺溶液中，清洗烘干得到多巴胺亲水改性聚合物骨架，然后将骨架浸泡于丙醇锆溶液中，取出清洗，烘干得到超薄氧化锆涂层改性聚合物骨架；将磺酸树脂溶液涂布改性聚合物骨架两侧，烘干后获得基于表面改性聚合物骨架的增强型质子交换膜。本发明操作步骤简单，改善了聚合物骨架的亲水性和表面极性，促进了聚合物骨架与磺酸树脂之间的界面结合。同时，将氧化锆沉积到聚合物增强骨架上，抑制了抗氧化剂的流失，提高了复合质子交换膜的化学耐久性。该发明旨在解决质子交换膜领域的耐久性问题，具有较好的推广前景。