一种含强刚性结构的阴离子交换膜及制备方法和应用

本发明涉及燃料电池领域,具体涉及一种含强刚性结构的阴离子交换膜及制备方法和应用。为提高氢氧根电导率和稳定性,本发明将对四联苯与不同的芳基单体,酮类单体聚合,其主链由高分子量的无醚键,刚性和疏水性芳基骨架组成,并结合了碱稳定高的阳离子,同时保留对四联苯的高刚性。所得的聚亚芳基哌啶均聚物或共聚物的阴离子交换膜具有较高的离子电导率,较好的结晶性,稳定性好,刚性强,可制成超薄且具有一定的挺度,本发明的离子交换膜在燃料电池领域具有良好的应用前景。

2021-11-02

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一种超薄复合阴离子交换膜的制备方法

本发明提供一种超薄复合阴离子交换膜制备方法,属于燃料电池技术领域；本发明通过无溶剂原位聚合的方法在多孔薄膜孔道里实现聚电解质填充,一方面,无溶剂引入可以保证多孔膜填充致密；另一方面,利用聚电解质单体原位自交联聚合可以保证聚电解质不发生泄露现象；通过改善制备工艺的和调控交联剂摩尔比例,可以使超薄复合阴离子交换膜与基底膜几乎保持相同薄的厚度(4μm),复合膜的机械强度超过150MPa,并获得超过1W/cm～(2)的较高燃料电池功率密度；本发明方法简单易行,生产成本低廉,采用本发明制备的阴离子交换膜可以应用于碱性燃料电池；用本发明制造的碱性燃料电池,可以应用于燃料电池动力汽车,各种航天器,便携式能源设备等。

2021-11-02

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含有磺酸基的聚合物、含有氟磺酰基的聚合物和液体组合物

提供一种含有磺酸基的聚合物,其能够形成低氢气透过性的膜,并显示高的离子交换容量,显示适当的软化温度。一种含有磺酸基的聚合物,其具有：下式u1所示的单元u1、下式u2所示的单元u2和基于四氟乙烯的单元u3。(式u1中,R～(F1)和R～(F2)各自独立地为碳原子数1～3的全氟亚烷基,Z～(+)为氢离子、金属离子或铵离子)。-[CF-(2)-CF(CF-(2)O-R～(f1))]-式u2(式u2中,R～(f1)为任选包含SO-(3)～(-)Z～(+)基的全氟烷基)。

2021-10-19

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一类钒流电池用聚芳醚砜聚合物及其制备方法

本发明公开了一类钒流电池用聚芳醚砜聚合物,包含多个柔性侧链哌啶鎓结构和多个柔性侧链季铵盐结构,并公开了其制备方法,将所制含多羟基结构聚芳醚砜聚合物,经Williamson反应与(6-溴己基)甲基溴化哌啶鎓得到含多个柔性侧链哌啶鎓结构聚芳醚砜聚合物。该类聚芳醚砜聚合物具有优异的成膜性,所制聚合物薄膜具有良好的耐氧化稳定性和离子传导率、优异的尺寸稳定性,在全钒氧化还原液流电池中具有高的电池效率和耐氧化稳定性,在全钒氧化还原液流电池应用中具有重要的潜在应用价值。

2021-10-15

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一种有序化碱性阴离子材料及其制备方法、一种阴离子交换膜燃料电池

本发明属于燃料电池技术领域,尤其涉及一种有序化碱性阴离子材料及其制备方法、一种阴离子交换膜燃料电池。本发明提供的有序化碱性阴离子材料的制备方法,包括以下步骤：将4,5-二甲基-1-乙烯基咪唑和卤代烷烃溶解进行亲核取代反应,得到乙烯基咪唑类两亲离子液体；将所述乙烯基咪唑类两亲离子液体在水中进行自组装,形成有序化液晶体系,将所述有序化液晶体系在紫外光下进行原位光聚合反应,得到有序化聚离子液体材料；将所述有序化聚离子液体材料与强碱溶液混合进行离子交换,得到所述有序化碱性阴离子材料,实现了有序化碱性阴离子交换膜电导率与膜强度、稳定性的平衡,同时具有高的OH～(-)传输效率和碱稳定性。

2021-10-15

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螯合Cu～(2+)金属有机框架材料的制备方法及其在壳聚糖复合阴离子膜中的应用

本发明属阴离子交换膜燃料电池膜电解质制备技术领域,尤其涉及一种螯合Cu～(2+)金属有机框架材料的制备方法及其在壳聚糖复合阴离子膜中的应用,按如下步骤实施：(1)将Cr(NO-3)-3·9H-2O和二氨基对苯二甲酸加入反应釜中,加入蒸馏水,常温搅拌；将所述反应釜放入烘箱中,然后离心分离,得到绿色粉末粗品,再经洗涤、干燥过夜；(2)将所得产物置于含有甲醇的超声瓶中,然后依次加入水杨醛和六水合硝酸铜,再回流；将回流后所得产物洗涤、干燥过夜后,即得目的产物。本发明螯合Cu～(2+)金属有机框架材料机械性能理想,热稳定性高,在有效提高电导率的同时,可限制氮正基团引起的溶胀变形问题。

2021-10-08

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一种多季铵侧长链型聚砜阴离子交换膜及其制备方法

本发明提供一种多季铵侧长链型聚砜阴离子交换膜及其制备方法,属于高分子化学和碱性阴离子交换膜燃料电池领域。该阴离子交换膜包括：含有不同氯甲基化程度的聚砜和带有多个季铵功能基团的长疏水链型季铵盐。通过门金秀反应将长侧链接枝到氯甲基化聚砜上,通过流延法成膜制备目标膜材料。本发明通过构建亲/疏水微相分离结构,形成有效的离子通道,提高膜的氢氧根传导率；同时含有长烷基间隔的疏水链可以降低季铵盐膜的溶胀度,具有较好的尺寸稳定性,有效的解决膜材料中离子传导率与尺寸稳定性长久以来存在的问题。本发明的多季铵侧长链型聚砜阴离子交换膜在80℃时的氢氧根传导率最高可达0.113 S cm～(-1),得到了性能优异的碱性阴离子交换膜。

2021-10-01

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一种碱性阴离子交换膜的制备方法

本发明公开了一种碱性阴离子交换膜的制备方法,包括以下步骤：将4-乙烯基苄氯和丙烯腈在溶剂中混合,在惰性气氛下升温反应得到黄褐色的反应产物,洗涤后充分干燥得到P(VBC-co-AN)；所得P(VBC-co-AN)溶解在二甲基亚砜得到黄褐色溶液,加入三甲胺/乙醇溶液后搅拌反应；所得反应产物洗涤并干燥后加入二甲基亚砜中溶解搅拌得到均相溶液；在聚四氟乙烯模盘中升温干燥成膜,得到均相苄基三甲基铵型阴离子交换膜；所得阴离子交换膜浸泡在KOH溶液中,将其置换成OH-形式,得到4-乙烯基苄氯/丙烯腈共聚三甲胺型碱性阴离子交换膜材料。本发明所得产品具有优异的机械系能耐,尺寸稳定性,耐碱性能和热稳定性。

2021-10-01

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包含光活性基团的能交联的电活性氟化聚合物

本发明涉及共聚物,其包含：式(I)的氟化单元(I)-CX-1X-2-CX-3X-4-,其中X-1、X-2、X-3和X-4各自独立地选自H、F和任选地被部分或者完全氟化的包含1-3个碳原子的烷基基团；和式(II)的氟化单元(II)-CX-5X-6-CX-7Z-,其中X-5、X-6和X-7各自独立地选自H、F和任选地被部分或者完全氟化的包含1-3个碳原子的烷基基团,和其中Z为式-Y-Ar-R的光活性基团,Y表示氧原子或NH基团或硫原子,Ar表示芳基基团、优选地苯基基团,并且R为包含1-30个碳原子的单齿或双齿基团。本发明还涉及用于制备该共聚物的方法、包含该共聚物的组合物、以及由所述共聚物获得的膜。

2021-09-28

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一种燃料电池用交联型聚醚醚酮类阴离子交换膜及其制备方法

本发明公开了一种燃料电池用交联型聚醚醚酮类阴离子交换膜及其制备方法,该阴离子交换膜由甲基氢醌和4,4–二氟二苯甲酮聚合制得,制备方法包括：步骤一、制备聚醚醚酮主链；步骤二、将步骤一得到的聚醚醚酮主链上甲基进行溴化反应,溴化反应需要氮气保护及避光处理,得到溴化的聚醚醚酮主链；步骤三、将1,2-双(4-吡啶基)乙烷加入步骤二的溴化聚醚醚酮溶液中得到混合溶液；步骤四：将步骤三的混合溶液过滤后倒入聚四氟乙烯模具中,静置后鼓风干燥得到燃料电池用交联型聚醚醚酮类阴离子交换膜。本发明成功制备了同时具有高离子电导率及强耐碱稳定性的交联型聚醚醚酮类阴离子交换膜,且制备方法简单,原料易得,成本低,有望应用于燃料电池领域。

2021-09-24

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