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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：CN110556559B
公开(公告)日：2022-06-14
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溶液，聚乙烯醇溶液以及氧化碳纳米管溶液，并依次进行抽滤，再重复1~3次抽滤操作，制备具有2~4层结构的复合膜。将其浸泡在质量分数为50~100%的磷酸水溶液中，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0.038 S/cm，室温下断裂拉伸强度为5.33MPa。
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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：CN110635157A
公开(公告)日：2019-12-31
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110620253A
公开(公告)日：2019-12-27
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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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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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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