System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 水电解槽用隔膜制造技术_技高网

水电解槽用隔膜制造技术

技术编号:42551720 阅读:21 留言:0更新日期:2024-08-29 00:24
本发明专利技术公开一种水电解槽用隔膜,该隔膜是由聚苯硫醚无纺布形成的,所述无纺布的空隙率为61~85%,所述无纺布中含有1.5~14.0重量%的亲水基团。本发明专利技术的水电解槽用隔膜具有高空隙率,高气密性,低电阻的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水电解槽用隔膜


技术介绍

1、隔膜是水电解槽的主要核心材料,位于阳极和阴极之间,作用是防止阴极产生的氢气和阳极产生的氧气发生混合,能让阴极的氢氧根离子通过,到达阳极发生反应。其要求隔膜具有高气密性、低电阻性、耐久性,并有一定的机械强度。

2、由于传统的石棉隔膜对人体健康和环境都有害,因此研究人员开始寻找替代材料,聚苯硫醚纤维具有优异的耐碱性、耐热性以及机械性能,因此目前隔膜多采用聚苯硫醚纤维制得,但聚苯硫醚纤维亲水性很差,所以需要对其进行亲水改性才能使用。通过等离子体加工方法或浓硫酸磺化方法,只能在纤维表面引入亲水基团,随着使用时间的延长,纤维表面的亲水基团会发生反应而减少,聚苯硫醚织物的亲水性会逐渐下降,进而影响隔膜的气密性和电阻。另外,聚苯硫醚织物隔膜空隙率较低,一般在55~60%,厚度较厚,在2mm以下,因此面电阻也较大,在150mω·cm2以上,这增加了制氢设备的电能消耗。

3、如中国公开专利cn107923051a公开了一种织造或非织造物,该织物表面含有一种或多种无机盐,虽然得到的隔膜具有良好的离子电导率、气密性的特点,但是该隔膜会随着使用时间的延长,隔膜表面沉积的无机盐会产生脱落,导致隔膜电阻、气密性变差,而且生产过程需在0~200℃,压力10kpa~20mpa,沉积时间0~750小时的条件下进行,较为繁琐,不适应工业化生产。

4、又如中国公开专利cn101372752a公开了一种耐高温碱性水电解槽隔膜及其制备方法,其制备方法是聚苯硫醚纤维经过针刺法制得无纺布,然后将该无纺布在70~130℃,90~98%的浓h2so4中进行磺化处理20~40分钟;然后用30%koh溶液处理,最后得到耐高温碱性水电解隔膜。虽然该制备方法方便,但制得的隔膜较厚,电阻较大,在用可再生能源产生的电力进行电解时,面对电解电流的变化,气密性也不高,无法真正满足使用要求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种高空隙率、高气密性、低电阻的水电解槽用隔膜。

2、本专利技术的技术解决方案如下:本专利技术的水电解槽用隔膜是由聚苯硫醚无纺布形成的,无纺布的空隙率为61~85%,无纺布中含有1.5~14.0重量%的亲水基团。

3、构成上述无纺布的纤维的直径优选为5~20μm。

4、上述无纺布的平均孔径优选小于9μm。

5、上述无纺布的厚度优选为0.30~1.50mm。

6、上述无纺布的克重优选为80~600g/m2。

7、上述无纺布的面电阻优选为140mω·cm2以下。

8、上述无纺布的表面气密性优选在400mm水柱的压力下2分钟内无气泡产生。

9、本专利技术的有益效果是:本专利技术的水电解槽用隔膜具有高空隙率,高气密性,低电阻的特点,有长期的亲水耐久性,同时还具有工艺简单,节能低污染的特点。

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【技术保护点】

1.一种水电解槽用隔膜,其特征在于:该隔膜是由聚苯硫醚无纺布形成的,所述无纺布的空隙率为61~85%,所述无纺布中含有1.5~14.0重量%的亲水基团。

2.根据权利要求1所述的水电解槽用隔膜,其特征在于:构成所述无纺布的纤维的直径为5~20μm。

3.根据权利要求1所述的水电解槽用隔膜,其特征在于:所述无纺布的平均孔径小于9μm。

4.根据权利要求1所述的水电解槽用隔膜,其特征在于:所述无纺布的厚度为0.30~1.50mm。

5.根据权利要求1所述的水电解槽用隔膜,其特征在于:所述无纺布的克重为80~600g/m2。

6.根据权利要求1所述的水电解槽用隔膜,其特征在于:所述无纺布的面电阻为140mΩ·cm2以下。

7.根据权利要求1所述的水电解槽用隔膜,其特征在于:所述无纺布的气密性为在400mm水柱的压力下2分钟内无气泡产生。

【技术特征摘要】

1.一种水电解槽用隔膜,其特征在于:该隔膜是由聚苯硫醚无纺布形成的,所述无纺布的空隙率为61~85%,所述无纺布中含有1.5~14.0重量%的亲水基团。

2.根据权利要求1所述的水电解槽用隔膜,其特征在于:构成所述无纺布的纤维的直径为5~20μm。

3.根据权利要求1所述的水电解槽用隔膜,其特征在于:所述无纺布的平均孔径小于9μm。

4.根据权利要求1所述的水电解槽用...

【专利技术属性】
技术研发人员:张东波高冬燕孙兵
申请(专利权)人:东丽纤维研究所中国有限公司
类型:发明
国别省市:

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