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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料,尤其涉及一种复合隔膜及制备方法。
技术介绍
1、绿氢通过可再生能源发电直接制氢,生产过程中不产生温室气体,因此,绿氢被认为是未来氢能真正实现低碳化、无碳化的生产目标。电解水制氢是最重要的绿氢制备手段之一,碱性水电解槽制氢由于技术成熟以及成本较低,是目前主流的制氢手段。在碱性电解槽中,隔膜是分隔阳极和阴极的关键组件,可以防止短路,对电解过程的效率和产物选择起着重要作用。
2、目前,在碱性电解槽中,常用的隔膜材料包括石棉布和聚苯硫醚编织布。然而,石棉布由于其致癌性、高温易被腐蚀、高电流易溶胀等缺点已逐步被淘汰,而聚苯硫醚编织布存在亲水性差的问题,导致隔膜电阻增加,电解槽能耗增加。因此,市面上已经开始出现一些复合隔膜,然而现有的复合隔膜浆料中亲水无机颗粒易团聚,难以在浆料中均匀分散,造成隔膜表面孔径大小分布不均匀。当使用涂料或浆料涂覆多孔支撑层时,多孔支撑层的孔隙一般较小,从而会导致涂料或浆料很难完全进入多孔支撑层的孔隙,与支撑层无法紧密贴合,在长时间运行后复合隔膜容易出现掉粉,开裂的情况。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种复合隔膜及制备方法,使得复合隔膜的表面孔径大小分布更加均匀,进而提高了复合隔膜的离子传导性,降低了电阻能耗。
2、第一方面,本专利技术提供一种复合隔膜的制备方法,包括:
3、提供一多孔支撑层;
4、将所述多孔支撑层浸渍在第一有机溶剂中,使得多孔支撑层的孔隙中存在第一有机溶剂的液滴;<
...【技术保护点】
1.一种复合隔膜的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,所述将涂层浆料形成在所述浸渍后的多孔支撑层的两个表面前,所述方法还包括:
3.根据权利要求2所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,在真空条件下搅拌所述预混物,将所述分散液缓慢加入搅拌着的预混物中得到涂层浆料,包括:
4.根据权利要求2所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,所述涂层浆料中除第二有机溶剂和第三有机溶剂外,所述陶瓷纳米颗粒、所述纳米管、所述稳定剂、所述粘结剂、所述造孔剂的质量比为(70~90):(1~5):(0.5~2):(10~30):(0.5~2)。
5.根据权利要求1所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,所述将涂层浆料形成在所述浸渍后的多孔支撑层的两个表面,得到复合隔膜,包括:
6.根据权利要求5所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,两次所述凝固浴的条件为:第一次凝固浴的温度为30℃~50℃,时间为1min,第二次凝固浴的温度为5℃~15℃,时间为5min,两次所述凝固浴采用的溶液均包括甲醇、乙醇、异丙
7.根据权利要求1~6任一项所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,所述多孔支撑层包括亲水改性聚苯硫醚隔网、玻璃纤维隔网、亲水改性聚四氟乙烯隔网中的至少一种。
8.根据权利要求1~6任一项所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,所述纳米管包含埃洛石纳米管和/或氧化碳纳米管;
9.一种复合隔膜,其特征在于,所述复合隔膜利用所述权利要求1~8任一项所述的复合隔膜的制备方法制备,所述复合隔膜包括多孔支撑层以及形成在所述多孔支撑层的两个表面的涂层,所述涂层包括陶瓷纳米颗粒、纳米管、稳定剂、粘结剂和造孔剂。
10.根据权利要求9所述的复合隔膜,其特征在于,所述纳米管的内径为10nm~80nm,外径为30nm~150nm,长度为50nm~500nm;所述陶瓷纳米颗粒的粒径为30nm~80nm。
...【技术特征摘要】
1.一种复合隔膜的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,所述将涂层浆料形成在所述浸渍后的多孔支撑层的两个表面前,所述方法还包括:
3.根据权利要求2所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,在真空条件下搅拌所述预混物,将所述分散液缓慢加入搅拌着的预混物中得到涂层浆料,包括:
4.根据权利要求2所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,所述涂层浆料中除第二有机溶剂和第三有机溶剂外,所述陶瓷纳米颗粒、所述纳米管、所述稳定剂、所述粘结剂、所述造孔剂的质量比为(70~90):(1~5):(0.5~2):(10~30):(0.5~2)。
5.根据权利要求1所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,所述将涂层浆料形成在所述浸渍后的多孔支撑层的两个表面,得到复合隔膜,包括:
6.根据权利要求5所述的复合隔膜的制备方法,其特征在于,两次所述凝固浴的条件为:第一次凝固浴的温度为30℃~50℃,...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋佃凤,覃诗琪,吴立群,梁晨,郁国强,
申请(专利权)人:上海碳动新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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