The invention discloses a composite diaphragm applied to fuel cell and a preparation method. The specific steps of the method are: reducing graphene oxide film by cyclic voltammetry to obtain the first film layer; mixing vinyl guanidine amine, adamantane, bromine sulfonic acid and formamide evenly, adding sodium hydroxide, stirring and steaming to obtain a polymeric ion solution; adding vinyl trimethoxy After the silane, nano titanium dioxide and formamide are mixed evenly, ammonia water is added, and the modified powder is obtained after water bath and drying treatment; after the polymerization ion solution, the modified powder, the polymerization monomer and the surfactant are mixed evenly, the ultrasonic polymerization is carried out, and the second film layer is obtained after being soaked in sodium hydroxide and washed to neutral, and dried; both sides of the second film layer are The first film layer is bonded to obtain a composite film layer. Through the design of composite film layer, the invention makes the whole diaphragm have better chemical stability and improves the ionic conductivity.
【技术实现步骤摘要】
一种应用于燃料电池的复合隔膜及制备方法
本专利技术涉及燃料电池领域,特别是一种应用于燃料电池的复合隔膜及制备方法。
技术介绍
燃料电池是将外部导入燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,具有发电效率高、环境污染小、比能量高、燃料范围广等优势,特别是作为民用机动车的动力源和便携式电子器件的动力源,具有很好的市场前景。燃料电池主要包括两电极和隔膜,其中隔膜是燃料电池中至关重要的组成部分之一,起到隔绝电极并传递离子的作用,而隔膜质量的优劣将直接影响燃料电池的性能和寿命。目前传统应用于燃料电池的阴离子交换膜多为季铵盐型碱性阴离子交换膜,这种类型的阴离子交换膜具有半互穿网络结构,其化学稳定性和离子电导率均表现较差,同时在制备工艺过程中会使用到多种剧毒成分,不利于工业大规模生产。故亟需提出一种新的燃料电池隔膜用于解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种应用于燃料电池的复合隔膜及制备方法,用于解决现有技术中阴离子隔膜的化学稳定性差和离子电导率低的问题。为解决上述技术问题,本专利技术提供了第一种解决方式:一种应用于燃料电池的复合隔膜制备方法具体步骤为:将氧化石墨烯薄膜通过循环伏安法还原处理,得到第一膜层;将乙烯基胍胺、金刚烷、溴磺酸和甲酰胺混合均匀后,加入氢氧化钠,经搅拌和旋蒸后得到聚合离子溶液;将乙烯基三甲氧基硅烷、纳米二氧化钛和甲酰胺混合均匀后,加入氨水,经水浴和干燥处理后得到改性粉体;将聚合离子溶液、改性粉体、聚合单体和表面活性剂以质量比为(7.8~8.2 ...
【技术保护点】
1.一种应用于燃料电池的复合隔膜制备方法,其特征在于,具体步骤为:/n将氧化石墨烯薄膜通过循环伏安法还原处理,得到第一膜层;/n将乙烯基胍胺、金刚烷、溴磺酸和甲酰胺混合均匀后,加入氢氧化钠,经搅拌和旋蒸后得到聚合离子溶液;/n将乙烯基三甲氧基硅烷、纳米二氧化钛和甲酰胺混合均匀后,加入氨水,经水浴和干燥处理后得到改性粉体;/n将所述聚合离子溶液、所述改性粉体、聚合单体和表面活性剂以质量比为(7.8~8.2):0.3:(2.6~3.0):0.2的方式混合均匀后进行超声聚合,经氢氧化钠热浸泡,并水洗至中性,干燥后得到第二膜层;/n所述第二膜层两侧均于所述第一膜层贴合,得到复合膜层。/n
【技术特征摘要】
1.一种应用于燃料电池的复合隔膜制备方法,其特征在于,具体步骤为:
将氧化石墨烯薄膜通过循环伏安法还原处理,得到第一膜层;
将乙烯基胍胺、金刚烷、溴磺酸和甲酰胺混合均匀后,加入氢氧化钠,经搅拌和旋蒸后得到聚合离子溶液;
将乙烯基三甲氧基硅烷、纳米二氧化钛和甲酰胺混合均匀后,加入氨水,经水浴和干燥处理后得到改性粉体;
将所述聚合离子溶液、所述改性粉体、聚合单体和表面活性剂以质量比为(7.8~8.2):0.3:(2.6~3.0):0.2的方式混合均匀后进行超声聚合,经氢氧化钠热浸泡,并水洗至中性,干燥后得到第二膜层;
所述第二膜层两侧均于所述第一膜层贴合,得到复合膜层。
2.根据权利要求1所述的应用于燃料电池的复合隔膜制备方法,其特征在于,所述将氧化石墨烯薄膜通过循环伏安法还原处理的步骤具体为:
将氧化石墨烯作为电极,金属片作为集流体,电极之间用隔膜分隔,以氢氧化钠为电解液,压合组装;
组装完成后采用电化学工作站以循环伏安法还原处理,扫速为3mV/s~5mV/s,在-2V~+2V的电压区间内还原24h~36h,还原后取出所述电极,经清洗干燥后得到所述第一膜层。
3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘强,徐进,张选高,吴骁,田芳宁,
申请(专利权)人:武汉长海电力推进和化学电源有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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