申请/专利权人：中国科学院大连化学物理研究所

申请日：2021-12-03

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114204089B

主分类号：H01M8/1027

分类号：H01M8/1027;H01M8/1032;H01M8/1041;H01M8/1046;H01M8/1067;H01M8/1081;H01M8/1086

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.04.05#实质审查的生效;2022.03.18#公开

摘要：本发明公开一种质子交换复合膜及制备方法，复合膜包括阳极层、中间层及阴极层，阳极层包括长侧链全氟磺酸树脂、保水剂及微孔膜，阴极层为短侧链全氟磺酸树脂，中间层为长侧链全氟磺酸树脂层，制备方法为：微孔膜与支撑基膜贴合后再进行涂布，长侧链全氟磺酸树脂和保水剂混合制备阳极层，避免阳极侧过度干燥影响反应效率；短侧链全氟磺酸树脂制备阴极层，增加侧链的灵活性可以提高膜的微相分离程度，提高膜的电导率；在阴极层上方喷涂一层长侧链全氟磺酸树脂溶液，制备的复合膜均匀性更好；长、短侧链全氟磺酸树脂制备的复合膜，能够实现在低IEC下的高电导率，并且质子交换复合膜具有较好的化学稳定性、尺寸稳定性及较高的电导率。

主权项：1.一种质子交换复合膜制备方法，其特征在于：所述质子交换复合膜依次包括阳极层、中间层及阴极层，所述阳极层包括长侧链全氟磺酸树脂、保水剂及微孔膜，所述长侧链全氟磺酸树脂和保水剂附着在微孔膜上，中间层为长侧链全氟磺酸树脂层，阴极层为短侧链全氟磺酸树脂层；所述长侧链全氟磺酸树脂的当量质量值为950-1150gmol，短侧链全氟磺酸树脂的当量质量值为650-850gmol；所述长侧链全氟磺酸树脂的侧链分子结构为-OCF2CFCF3OCF2CF2SO3H；所述短侧链全氟磺酸树脂的侧链结构为-OCF2CF2SO3H、-OCF2CF2CF2SO3H、-OCF2SO3H；所述方法包括如下步骤：步骤一：微孔膜与支撑基膜一进行贴合处理，形成复合支撑体；步骤二：采用第一涂布工艺将铸膜液一涂布在步骤一中的复合支撑体上，干燥后形成阳极层；步骤三：采用第二涂布工艺将铸膜液二涂布在支撑基膜二上，完全干燥后形成阴极层；步骤四：在阴极层上喷涂一层长侧链全氟磺酸树脂溶液，形成中间层，然后将阳极层从支撑基膜上进行剥离，使阳极层中的微孔膜与阴极层上的中间层贴合并辊压复合，干燥后形成质子交换复合膜；所述铸膜液一的浓度为5-15wt%，为阳极侧铸膜液，包含长侧链全氟磺酸树脂和保水剂，保水剂的含量为长侧链全氟磺酸树脂含量的0.1-0.5wt%；所述铸膜液二的浓度为10-25wt%，为阴极侧铸膜液，包含短侧链全氟磺酸树脂；所述铸膜液一和铸膜液二中的溶剂均为去离子水和醇类的混合溶剂，体积比为1：1。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院大连化学物理研究所 一种质子交换复合膜及其连续化制备方法

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