[发明专利]一种氢燃料电池用质子交换膜及其制备方法和应用在审

专利信息
申请号: 202211027462.3 申请日: 2022-08-25
公开(公告)号: CN115295845A 公开(公告)日: 2022-11-04
发明(设计)人: 刘清亭;孟子毅;付旭东;胡圣飞;张荣;刘乐乐;史红颖 申请(专利权)人: 湖北工业大学
主分类号: H01M8/1004 分类号: H01M8/1004;H01M8/1067;H01M8/1069
代理公司: 武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙) 42231 代理人: 姜婷
地址: 430068 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 燃料电池 质子 交换 及其 制备 方法 应用
【权利要求书】:

1.一种氢燃料电池用质子交换膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

制备微生物矿化插层改性的蒙脱土;

制备掺杂所述微生物矿化插层改性的蒙脱土的氢燃料电池用质子交换膜。

2.根据权利要求1所述氢燃料电池用质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述微生物矿化插层改性的蒙脱土在氢燃料电池用质子交换膜中的掺量为0.1~5%。

3.根据权利要求1所述氢燃料电池用质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述微生物矿化插层改性的蒙脱土在氢燃料电池用质子交换膜中的掺量为0.5~2%。

4.根据权利要求1所述氢燃料电池用质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述制备掺杂微生物矿化插层改性的蒙脱土的氢燃料电池用质子交换膜的步骤包括:

将所述微生物矿化插层改性的蒙脱土分散于有机溶剂中,得到微生物矿化插层改性的蒙脱土分散液;

将所述微生物矿化插层改性的蒙脱土分散液与Nafion膜溶液混合均匀并制成氢燃料电池用质子交换膜。

5.根据权利要求4所述氢燃料电池用质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

6.根据权利要求4所述氢燃料电池用质子交换膜的制备方法,其特征在于,通过共混涂布法制备掺杂微生物矿化插层改性的蒙脱土的氢燃料电池用质子交换膜,且过程包括:将由所述微生物矿化插层改性的蒙脱土分散液与Nafion膜溶液混合而成的混合溶液倒在基底表面,蒸干溶剂后依次在2~4%过氧化氢溶液、去离子水、0.3~0.6%稀硫酸溶液中70~90℃热处理0.8~1.2h,随后用去离子水洗至中性,经干燥后得到掺杂微生物矿化插层改性的蒙脱土的氢燃料电池用质子交换膜。

7.根据权利要求1所述氢燃料电池用质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述制备微生物矿化插层改性的蒙脱土的步骤包括:将蒙脱土和硫酸盐还原菌在微生物培养基中培养,随后经固液分离、干燥得到微生物矿化插层改性的蒙脱土。

8.根据权利要求7所述氢燃料电池用质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述蒙脱土在微生物培养基中的加入量为10~30g/L,所述硫酸盐还原菌在微生物培养基中的加入量为106-108个/ml;所述培养过程在少氧或无氧条件下进行;所述微生物培养基的组成包括:0.03~0.05g/L乳酸钠、0.005~0.015g/L酵母浸汁液、0.0005~0.0015g/L抗坏血酸、0.0015~0.0025g/L MgSO4·7H2O、K2HPO4 0.00005~0.00015g/L、8~12g/L NaCl、0.1~0.3g/L(NH4)2Fe(SO4)2;培养的温度为35~40℃,培养的时间为5~10天。

9.一种氢燃料电池用质子交换膜,其特征在于,所述氢燃料电池用质子交换膜通过权利要求1-8中任一项所述氢燃料电池用质子交换膜的制备方法得到。

10.一种如权利要求9所述氢燃料电池用质子交换膜的应用,其特征在于,所述氢燃料电池用质子交换膜应用于氢燃料电池。

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