一种基于聚苯醚的耐高温聚合物电解质膜的制备方法

    公开(公告)号:CN108808048A

    公开(公告)日:2018-11-13

    申请号:CN201810530696.7

    申请日:2018-05-21

    Applicant: 东北大学

    CPC classification number: H01M8/124 H01M2300/0094

    Abstract: 本发明属于新材料及膜技术领域,提供了一种基于聚苯醚的耐高温聚合物电解质膜的制备方法。该制备方法包含以下步骤:(1)制备溴化聚苯醚(BPPO);(2)将BPPO,N‑[3‑(三乙氧硅烷基)丙基]‑4,5‑双氢咪唑(SiIm)和N‑甲基咪唑(MeIm)分别溶解在极性有机溶剂中,超声得到均一溶液;(3)采用溶液浇铸法制备复合膜材料;(4)将上述复合膜完全浸泡在1mol/L H2SO4溶液中水解;(4)将水解后的复合膜完全浸泡在磷酸水溶液中进行酸掺杂,得到耐高温型聚合物电解质膜。本发明中通过调控SiIm和MeIm在膜中的含量,实现BPPO中不同咪唑含量的控制,增强了膜的柔韧性和机械性能,制备的复合膜在100~180℃不加湿条件下具有良好的导电能力。

    一种磷酸掺杂的具有自组装结构的磺酸化聚合物复合膜的制备方法

    公开(公告)号:CN101798394B

    公开(公告)日:2011-12-21

    申请号:CN200910248829.2

    申请日:2009-12-28

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种磷酸掺杂的具有自组装结构的磺酸化聚合物复合膜的制备方法,属于燃料电池技术领域。将磺化聚醚醚酮膜浸泡在离子液体中密闭反应,自然降温后,将复合膜浸泡在去离子水中,然后于室温下放置,缓慢蒸发复合膜中水分;然后于烘箱内烘至膜恒重,自然冷却至室温;将复合膜浸泡在磷酸水溶液中,密闭浸泡即获得磷酸掺杂的具有自组装结构的磺酸化聚合物复合膜。本发明制备的复合膜具有良好的机械性能及导电性能,稳定的结构,解决了离子液体“漏液”问题。

    一种全氟型高温质子导体复合膜的制备方法

    公开(公告)号:CN101768284B

    公开(公告)日:2011-11-23

    申请号:CN201010100171.3

    申请日:2010-01-25

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种全氟型高温质子导体复合膜的制备方法,属于燃料电池技术领域。将Nafion膜依次在H2O2水溶液中、去离子水中、H2SO4水溶液中浸泡处理,然后冲洗、烘干,放入BMIMOH离子液体中,于60℃~120℃条件下密闭反应1~10h,得到Nafion-BMIM复合膜。将Nafion-BMIM复合膜表面的离子液体用水冲洗,然后放入真空干燥箱中烘干。室温下,将Nafion-BMIM复合膜完全浸泡在磷酸水溶液中12~48h进行酸掺杂,得到磷酸掺杂的全氟型高温质子导体复合膜。本发明方法制备的全氟型高温质子导体复合膜在80~160℃不加湿条件下具有良好的导电能力。

    微波合成聚2,2'-5,5'-苯并咪唑及聚2,5-苯并咪唑的方法

    公开(公告)号:CN101074282B

    公开(公告)日:2010-07-28

    申请号:CN200710010916.5

    申请日:2007-04-10

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种微波合成聚2,2’-5,5’-苯并咪唑的方法,以多聚磷酸PPA为溶剂进行缩聚反应,氮气保护下,加入3,3′-二氨基联苯胺,使其溶解,加入间苯二甲酸;将混合液移至微波炉中,程序升温,功率300~500W;反应产物倒入去离子水中,水洗至接近中性,加入饱和碳酸氢钠溶液中和;减压抽滤,先水洗再乙醇洗;干燥;研磨成粉末;微波合成聚2,5-苯并咪唑的方法,以PPA为溶剂进行缩聚反应,氮气保护下,加热搅拌至200℃,加入3,4-二氨基苯甲酸;将混合液移至微波炉中,程序升温,功率300~500W;反应产物倒入去离子水中,水洗至接近中性,加入1mol/L氢氧化钠溶液中和;100℃煮沸6h多次除氢氧化钠;减压抽滤,先水洗再乙醇洗;干燥;研磨成粉末。本发明采用微波加热,辐射能量大,效率高,可缩短反应时间。

    含共轭结构电解质膜材料制备工艺

    公开(公告)号:CN118852593A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410903697.7

    申请日:2024-07-08

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明属于高分子聚合物膜材料领域,公开了含共轭结构电解质膜材料制备工艺,以含氧、硫杂环和含羰基单体为基体材料,合成均聚物,将聚合物膜应用到阴离子膜中。本发明制备的聚合物膜主链中含有共轭结构,具有良好的机械性能和稳定性;在共轭结构上连接羰基单体,保证膜具有良好的阴离子电导率。三联苯‑二苯并噻吩‑靛红复合膜因靛红单体的引入使其具有良好的机械性;三联苯‑二苯并呋喃‑7‑溴‑1,1,1‑三氟‑2‑庚酮复合膜因7‑溴‑1,1,1‑三氟‑2‑庚酮具有长侧链,能形成微相分离结构,有助于形成离子通道,使其电导率更高;三联苯‑二苯并呋喃‑3‑奎宁环酮盐酸盐复合膜耐碱稳定性更高。本发明材料来源方便,反应条件温和。

    一种基于甲基吡咯烷阳离子的聚合物阴离子膜的制备方法

    公开(公告)号:CN108570157A

    公开(公告)日:2018-09-25

    申请号:CN201810384682.9

    申请日:2018-04-24

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明属于新材料及膜技术领域,提供了一种基于甲基吡咯烷的聚合物阴离子交换膜的制备方法。该制备方法包含以下步骤:(1)将PVBC、MPy和PEK-cardo分别溶解在极性有机溶剂中,加热且搅拌至完全溶解;(2)将MPy溶液和PEK-cardo增强型聚合物溶液和PVBC溶液混合,加热搅拌得到均一透明溶液;(3)采用溶液浇铸法得到复合膜材料;(4)将上述复合膜完全浸泡在1mol/L KOH溶液中进行碱交换后,用大量去离子水冲洗后得到阴离子交换膜。本发明中通过调控PEK-cardo在膜中的含量,实现了电导率与机械性能之间的平衡。

    一种磷酸掺杂的具有自组装结构的磺酸化聚合物复合膜的制备方法

    公开(公告)号:CN101798394A

    公开(公告)日:2010-08-11

    申请号:CN200910248829.2

    申请日:2009-12-28

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种磷酸掺杂的具有自组装结构的磺酸化聚合物复合膜的制备方法,属于燃料电池技术领域。将磺化聚醚醚酮膜浸泡在离子液体中密闭反应,自然降温后,将复合膜浸泡在去离子水中,然后于室温下放置,缓慢蒸发复合膜中水分;然后于烘箱内烘至膜恒重,自然冷却至室温;将复合膜浸泡在磷酸水溶液中,密闭浸泡即获得磷酸掺杂的具有自组装结构的磺酸化聚合物复合膜。本发明制备的复合膜具有良好的机械性能及导电性能,稳定的结构,解决了离子液体“漏液”问题。

    一种全氟型高温质子导体复合膜的制备方法

    公开(公告)号:CN101768284A

    公开(公告)日:2010-07-07

    申请号:CN201010100171.3

    申请日:2010-01-25

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种全氟型高温质子导体复合膜的制备方法,属于燃料电池技术领域。将Nafion膜依次在H2O2水溶液中、去离子水中、H2SO4水溶液中浸泡处理,然后冲洗、烘干,放入BMIMOH离子液体中,于60℃~120℃条件下密闭反应1~10h,得到Nafion-BMIM复合膜。将Nafion-BMIM复合膜表面的离子液体用水冲洗,然后放入真空干燥箱中烘干。室温下,将Nafion-BMIM复合膜完全浸泡在磷酸水溶液中12~48h进行酸掺杂,得到磷酸掺杂的全氟型高温质子导体复合膜。本发明方法制备的全氟型高温质子导体复合膜在80~160℃不加湿条件下具有良好的导电能力。

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