氢能专利库

本发明公开了一种非对称结构碱性电解水制氢隔膜及其制备方法和应用。该制备方法包括：(1)在支撑板上先涂覆第一层铸膜液，然后再放置隔网，随后再在隔网上涂覆第二层铸膜液，放卷后复合形成隔膜前驱体；(2)采用蒸汽诱导相分离法对隔网上表面涂覆的第二层铸膜液进行分相，之后再将隔膜前驱体浸入凝胶浴中进行凝固定型，最后经清洗、收卷，即得。本发明制得的隔膜具有非对称结构，一侧为致密孔，可以提升阻气；另一侧为相对开放的大孔结构，可以减小OH‑的传质阻力，有利于降低隔膜电阻，并降低电解能耗；且本发明采用两步法涂布制膜，可以在减少隔膜气泡缺陷的同时，提升效率，具有较好的应用前景。

本发明提供了一种复合隔膜及其制备方法和碱性电解水制氢电解槽，属于电解水制氢技术领域。所述制备方法从无机纳米材料本身理化特性入手，通过分析纳米无机氧化物粒子粒径分布和不同粒径纳米无机氧化物粒子的间隙大小，调控不同粒径纳米无机氧化物粒子的质量比，即可得到面电阻更低和均匀性更高的复合隔膜，有助于降低碱性电解水制氢电解槽的运行能耗，并提高碱性电解水制氢电解槽的运行稳定性。所述制备方法还通过在隔膜材料表面修饰纳米金属粒子层，减少纳米无机氧化物粒子的脱落，从而进一步降低复合隔膜的面阻并提高复合隔膜的稳定性。

本发明提供一种碱性电解水新型微孔隔膜的制备方法，以聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、N,N二甲基甲酰胺、聚砜、ZrO2、Y2O3和CeO2制成制膜液，双面喷涂在熔喷布上，凝固后得到新型微孔隔膜。该隔膜应用于碱性电解水制氢气设备中。本发明通过选择适当的无机材料对隔膜进行改性，获得了满足碱性水电解槽隔膜的使用条件、制备工艺简单可靠的隔膜。本发明的隔膜可耐碱耐高温，具有良好的亲水性能和机械性能，同时气密性好、离子传导效率高、化学性能稳定。应用于碱性电解水系统时，在电解液温度100℃时，单位氢气电能消耗仅为4.0kW·h/m3，氢气纯度可达到99.98％，更现有技术的其他隔膜更节能、环保。