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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。
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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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公开(公告)号：CN100582147C
公开(公告)日：2010-01-20
申请号：CN200710012953.X
申请日：2007-09-26
Applicant: 东北大学
Abstract: 一种利用聚苯并咪唑-磷酸-水三元体系制备磷酸掺杂的聚苯并咪唑膜的方法，包括以下步骤：制备PBI-磷酸混合液；将混合液置于水平玻璃板上，使溶液的厚度达到1.5～2mm，在氮气流的保护下室温放置；冷却至室温，将膜与玻璃板分开即可。本发明方法与常用的溶液浇铸方法相比，有效地克服了PBI在DMAc中的低溶解度问题，操作方便，PBI的溶解时间明显缩短；该发明方法涉及的溶剂H3PO4系非挥发性物质，无需加热蒸发去除，避免了因使用有机溶剂而带来的污染以及溶剂蒸发过程中的能源消耗；磷酸既作溶剂又作掺杂的酸，其价格低于DMAc，不仅省去了PBI膜掺杂磷酸这一步骤，节省了时间，还降低了成本。
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公开(公告)号：CN101338038A
公开(公告)日：2009-01-07
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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公开(公告)号：CN110620253B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN201910909323.5
申请日：2019-09-25
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1069 , H01M8/1081
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种利用旋涂技术基于磺化氧化石墨烯制备非水质子交换膜的方法。首先配制聚氯乙烯(PVC)溶液，再制备氧化石墨烯(SGO)溶液，利用匀胶机将PVC溶液均匀涂覆在玻璃板表面，再滴加SGO溶液，重复旋涂步骤5次，烘干后制备(PVC/SGO)5复合膜。在质量分数为85％的PA中浸泡24～48小时，制备(PVC/SGO)5/PA复合膜。本发明利用旋涂技术，基于SGO的优良导电性能和旋涂技术制备的膜材料厚度可控等优点制备具有高机械性能以及良好质子传导率等优点的非水质子交换膜，具有良好的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110635157B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN201910909217.7
申请日：2019-09-25
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1048 , H01M8/1086 , D04H1/4318 , D04H1/728
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，涉及一种具有“三明治”结构的阴离子交换膜的制备方法，具体是将层层自组装膜置于两张电纺膜间进行压片封装，以制备具有良好电导率稳定性的阴离子交换膜的方法。首先是配制质量分数为2～4％的磷钨酸(PTA)水溶液，0.5～1.5％季铵化壳聚糖(QCS)水溶液，将表面带有负电荷的玻璃片浸泡在聚氨酯(PU)水溶液，再依次浸泡于PTA溶液，QCS均相水溶液以及PTA水溶液，并重复200次，制备(PU/PTA/QCS/PTA)200自组装膜。利用静电纺织技术制备偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物(PVDF‑HFP)电纺膜。将层层自组装膜置于两块电纺膜间进行压片封装制备(PVDF‑HFP)‑(PU/PTA/QCS/PTA)200‑(PVDF‑HFP)复合膜。本发明制备的具有“三明治”复合膜具有良好的化学稳定性以及电导率。
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公开(公告)号：CN110556559A
公开(公告)日：2019-12-10
申请号：CN201910871354.6
申请日：2019-09-16
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1072 , H01M8/1081 , H01M8/1067 , H01M8/1044
Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种基于真空辅助絮凝技术制备具有层状结构低温质子交换膜的方法。首先配制凯夫拉纳米纤维(Kevlar)溶液，聚乙烯醇(PVA)溶液以及氧化碳纳米管(OCNTs)溶液，并依次进行抽滤，再重复1～3次抽滤操作，制备具有2～4层结构的(PVA/Kevlar/OCNTs)2-4复合膜。将其浸泡在质量分数为50～100％的磷酸(PA)水溶液中，制备(PVA/Kevlar/OCNTs)2-4/(50～100％)PA复合膜。本发明利用真空辅助絮凝技术制备的具有层状结构的复合膜，具有良好的非水质子电导率以及机械性能。其中，(PVA/Kevlar/OCNTs)2-4/85％PA复合膜在-30℃时电导率达到0.038S/cm，室温下断裂拉伸强度为5.33MPa，以期待作为非水质子交换膜电解质应用于低温质子交换膜燃料电池。
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公开(公告)号：CN110364757A
公开(公告)日：2019-10-22
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：CN109301294A
公开(公告)日：2019-02-01
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：CN108258290A
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201810092564.0
申请日：2018-01-31
Applicant: 东北大学
IPC: H01M8/1072
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，具体为一种基于旋涂技术制备磷酸掺杂、具有层层组装结构高温质子交换膜的方法。将凯夫拉纳米纤维、碲化镉纳米晶与磷酸分别进行旋涂完成2‑5层组装，制备具有有序结构的(Kevlar‑CdTe‑PA)2‑5复合膜；将经过烘箱烘干的膜密闭浸泡在质量分数为40‑85％的磷酸溶液中，制备磷酸掺杂的基于碲化镉纳米晶的(Kevlar‑CdTe‑PA)2‑5/(40‑85％)PA复合膜。本发明实现将凯夫拉纳米纤维与碲化镉纳米晶组装，制备具有有序结构以及良好质子传导能力的高温质子交换膜，在燃料电池领域具有潜在应用价值。另外，本发明为基于纳米材料以及凯夫拉纳米纤维制备新型复合膜提供新的研究方法和思路。
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