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公开(公告)号：CN109301294B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN201811178580.8
申请日：2018-10-10
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1041 , H01M8/1067 , H01M8/1072
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种磷酸掺杂的三组分层层自组装聚合物复合膜的制备方法。将表面带有负电荷的玻璃基底依次浸泡在：带有正电荷的聚氨酯溶液中；带有负电荷的碲化镉纳米晶修饰的碳纳米管溶液中；带有正电荷的壳聚糖溶液中；带有负电荷的碲化镉纳米晶修饰的碳纳米管溶液中，完成1层组装，重复上述步骤再组装100‑150层，制备三组分组装的多层复合膜，再浸泡在磷酸溶液中制备磷酸掺杂的多组分复合膜。本发明得到的复合膜具有层层自组装的结构，良好的无水质子电导率、良好机械性能以及稳定性等优点。重要的是，相对于两组分层层自组装，本发明采用的三组分自组装体系制备的复合膜在性质调控等方面更具有优势。
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公开(公告)号：CN110034320A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910278964.5
申请日：2019-04-09
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1048 , H01M8/1069 , C03C17/42
Abstract: 本发明属于高温质子交换膜电解质制备领域，具体涉及一种利用层层自组装技术制备基于氧化石墨烯高温质子交换膜的方法。将表面带有负电荷的玻璃基底依次浸泡在：带有正电荷的聚氨酯溶液中；带有负电荷的氧化石墨烯溶液中；带有正电荷的聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中；带有负电荷的氧化石墨烯溶液中，完成1层三组分自组装，然后重复上述步骤，进行100-200层自组装制备具有三组分参与自组装的多层复合膜，再浸泡于磷酸溶液中制备磷酸掺杂的层层自组装复合膜。有序的层层结构赋予其高无水质子电导率、低甲醇透过率、良好的机械性能以及稳定性等优点。相对于两组分自组装，利用三组分体系制备的复合膜在性质调控等方面更具有优势。
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公开(公告)号：CN109326810A
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201811177643.8
申请日：2018-10-10
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1069 , H01M8/1041 , H01M8/1018
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种利用溶液浇筑法制备磷酸掺杂的基于碲化镉纳米晶改性碳纳米管复合膜电解质的方法。利用碲化镉纳米晶修饰碳纳米管，并与疏水性离子液体进行界面组装制备复合质子传导载体，再与聚合物聚偏氟乙烯复合，利用溶液浇筑法制备PVDF-OCNTs-CdTe-IL复合膜，并在密闭条件下浸泡在质量分数为60-100wt％的磷酸溶液中，制备磷酸掺杂的复合膜，即(PVDF-OCNTs-CdTe-IL)/(60-100wt％)PA。本发明实现了基于廉价且性能稳定的聚合物聚偏氟乙烯制备高温质子交换膜的目的，制备的复合膜不仅具有良好的无水质子电导率以及稳定性，有利于降低膜电解质的价格，有利于高温质子交换膜的应用以及燃料电池的商用化，为基于碳纳米管以及修饰碳纳米管制备新型复合膜提供了新的研究方法和思路。
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公开(公告)号：CN106356546A
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201611062973.3
申请日：2016-11-28
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1018 , H01M8/1025 , H01M8/1041 , H01M8/1044 , H01M8/1069
CPC classification number: H01M8/1018 , H01M8/1025 , H01M8/1041 , H01M8/1044 , H01M8/1069
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种磷酸掺杂层层自组装聚合物复合膜的制备方法。本发明是首先配制SPEEK均相水溶液，将玻璃片放入PU溶液中浸泡，取出玻璃片，在去离子水中浸泡，取出吹至表面无水，再次浸泡在SPEEK均相水溶液中，然后在去离子水中浸泡，取出吹至表面无水，完成PU与SPEEK各一层自组装，重复170-200次得到(SPEEK/PU)170-200自组装膜，将载有(SPEEK/PU)170-200自组装膜的玻璃片浸泡在氢氟酸溶液中10min后，取出(SPEEK/PU)170-200自组装膜，将(SPEEK/PU)170~200自组装膜浸泡在PA水溶液中，得到磷酸掺杂的(SPEEK/PU)170-200/PA自组装膜。本发明利用层层自组装技术，基于聚阳离子聚合物以及聚阴离子聚合物，制备出具有层层自组装结构的高质子电导率、良好机械性能以及稳定性的高温质子交换膜。
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公开(公告)号：CN101338038B
公开(公告)日：2011-02-16
申请号：CN200810012697.9
申请日：2008-08-07
Applicant: 东北大学
Abstract: 增强溶胶凝胶法浇铸的PBI/H3PO4膜断裂拉伸强度的方法，其特征在于将聚2，2’-(间亚苯基)-5，5’-二苯并咪唑(PBI)粉末和磷酸(H3PO4)溶液混合，在惰性气氛条件下加热至190～200℃，形成均一的红褐色PBI-H3PO4溶胶，然后将PBI-H3PO4溶胶倾倒在平板上，通过刮膜机使高温溶胶水平铺展于平板上，形成厚度为0.05～0.50mm的高温PBI-H3PO4溶胶膜，然后在冷冻条件下凝胶化成膜，再通过磷酸溶液室温浸泡法、磷酸溶液加热处理法或有机溶剂加热处理法制备成具有满足质子交换膜燃料电池对于膜电解质在酸掺杂水平方面要求的断裂拉伸强度增强的磷酸掺杂PBI膜。本发明的方法操作周期短，处理步骤简便易行，易于操作，增强处理后的PBI/H3PO4膜断裂拉伸强度为6～16MPa。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110364757B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN201910669889.5
申请日：2019-07-24
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1081 , H01M8/1041 , H01M8/1069 , D01D5/00 , D04H3/009 , D06M11/70
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种利用静电纺丝技术制备磷酸掺杂的具有纤维结构的非水质子交换膜的方法。以N,N‑二甲基乙酰胺为溶剂，将质量分数为20～40wt％的磺化聚醚醚酮(SPEEK)溶液与10～20wt％的聚偏氟乙烯(PVDF)溶液混合后进行静电纺丝成膜；再掺杂磷酸制备SPEEK/PVDF/85wt％PA复合膜。本发明制备的复合膜由于具有纤维结构，降低吸附磷酸的阻力，使磷酸分子均匀分布于复合膜，解决溶液浇筑法制备的SPEEK/PVDF复合膜无法通过浸泡的方式掺杂磷酸分子而导致其非水质子电导率低的问题。与溶液浇筑法制备的膜相比，利用静电纺丝技术制备的具有纤维结构的复合膜具有良好的吸附磷酸的能力。
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公开(公告)号：CN109810435B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN201910091742.2
申请日：2019-01-30
Applicant: 东北大学
IPC: C08L27/16 , C08K3/04 , C08J5/22 , H01M8/1051 , H01M8/1088
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种磷酸掺杂氧化石墨烯及聚偏氟乙烯复合膜的制备方法。首先以石墨为原料合成氧化石墨烯水溶液，再进行冷冻干燥制备氧化石墨烯。在N,N‑二甲基乙酰胺溶液中，将氧化石墨烯与聚偏氟乙烯混合均匀，利用溶液浇筑法制备氧化石墨烯聚偏氟乙烯复合膜，再浸泡在磷酸溶液中制备磷酸掺杂的氧化石墨烯及聚偏氟乙烯复合膜。本发明基于新型材料氧化石墨烯，其表面具有羟基、羧基等官能团，能够与磷酸形成氢键进而吸附磷酸分子，有利于提高复合膜的质子传导能力。而氧化石墨烯优异的机械强度有利于提高复合膜的韧性，磷酸掺杂氧化石墨烯及聚偏氟乙烯复合膜具有良好的质子电导率以及较好的机械性能。
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公开(公告)号：CN109810435A
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201910091742.2
申请日：2019-01-30
Applicant: 东北大学
IPC: C08L27/16 , C08K3/04 , C08J5/22 , H01M8/1051 , H01M8/1088
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种磷酸掺杂氧化石墨烯及聚偏氟乙烯复合膜的制备方法。首先以石墨为原料合成氧化石墨烯水溶液，再进行冷冻干燥制备氧化石墨烯。在N,N-二甲基乙酰胺溶液中，将氧化石墨烯与聚偏氟乙烯混合均匀，利用溶液浇筑法制备氧化石墨烯聚偏氟乙烯复合膜，再浸泡在磷酸溶液中制备磷酸掺杂的氧化石墨烯及聚偏氟乙烯复合膜。本发明基于新型材料氧化石墨烯，其表面具有羟基、羧基等官能团，能够与磷酸形成氢键进而吸附磷酸分子，有利于提高复合膜的质子传导能力。而氧化石墨烯优异的机械强度有利于提高复合膜的韧性，磷酸掺杂氧化石墨烯及聚偏氟乙烯复合膜具有良好的质子电导率以及较好的机械性能。
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公开(公告)号：CN109193013A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811067097.2
申请日：2018-09-13
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1069 , H01M8/1041
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，涉及质子交换膜电解质的制备技术，具体为一种基于喷雾技术制备磷酸掺杂的凯夫拉纤维与碲化镉纳米晶复合的高温质子交换膜的方法。将碲化镉纳米晶水溶液喷雾到凯夫拉纤维二甲基亚砜溶液表面，随着水与二甲基亚砜进行溶剂交换，碲化镉纳米晶进入到凯夫拉纤维凝胶内部进行组装，再进行冷冻干燥形成Kevlar/CdTe复合膜，最后浸泡在质量分数为60～100％磷酸溶液中，制备Kevlar/CdTe/(60～100％)PA复合膜。本发明实现将碲化镉纳米晶引入到凯夫拉纤维的胶体结构中并进行冷冻干燥制备具有稳定结构以及良好质子传导能力的复合膜电解质，在燃料电池领域具有潜在应用价值。另外，本发明为利用喷雾技术制备新型复合膜提供新的研究方法和思路。
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公开(公告)号：CN106356546B
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201611062973.3
申请日：2016-11-28
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1018 , H01M8/1025 , H01M8/1041 , H01M8/1044 , H01M8/1069
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种磷酸掺杂层层自组装聚合物复合膜的制备方法。本发明是首先配制SPEEK均相水溶液，将玻璃片放入PU溶液中浸泡，取出玻璃片，在去离子水中浸泡，取出吹至表面无水，再次浸泡在SPEEK均相水溶液中，然后在去离子水中浸泡，取出吹至表面无水，完成PU与SPEEK各一层自组装，重复170‑200次得到(SPEEK/PU)170‑200自组装膜，将载有(SPEEK/PU)170‑200自组装膜的玻璃片浸泡在氢氟酸溶液中10min后，取出(SPEEK/PU)170‑200自组装膜，将(SPEEK/PU)170~200自组装膜浸泡在PA水溶液中，得到磷酸掺杂的(SPEEK/PU)170‑200/PA自组装膜。本发明利用层层自组装技术，基于聚阳离子聚合物以及聚阴离子聚合物，制备出具有层层自组装结构的高质子电导率、良好机械性能以及稳定性的高温质子交换膜。
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