[发明专利]一种燃料电池用的高温质子交换膜及制备方法

摘要

本发明公开了一种高性能的高温质子交换膜燃料电池用聚合物高温质子交换膜及其制备方法。该方法包括把具有优异热稳定性和化学稳定性的聚合物(如PES、PSF等工程塑料)与侧链带有N-杂环的亲水性聚合物(如PVP、P4VP等)共混，采用流延或者溶液涂铸成膜，脱膜后再对制备的均相共混膜进行酸化(磷酸或/和杂多酸)处理，使之具有良好的高温质子导电性。该交换膜为均相、透明、致密隔膜，具有优异化学稳定性、热稳定性、机械性能和高温质子导电性，可满足高温质子交换膜燃料电池的应用要求。该质子交换膜还可用作高温水电解器、高温电池、超级电容器等器件的隔膜材料。该质子交换膜材料成本低，制备工艺简单，使用温度范围宽(100-200℃)，高温质子导电性好，机械性能优异。

主权项

一种高温质子交换膜燃料电池用均相共混膜的制备方法，其特征在于包括：将具有耐化学腐蚀性和热稳定性的工程塑料类骨架聚合物溶解于适当溶剂(如N，N‑二甲基甲酰胺(DMF)、N，N‑二甲基乙酰胺(DMAc)、N‑甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO))中，得到聚合物浓度为1～15wt％的第一种透明聚合物溶液；将具有耐化学腐蚀性和热稳定性的侧链带有N‑杂环的功能聚合物溶于上述适当溶剂中，得到聚合物浓度为1～15wt％的一种第二透明聚合物溶液；将上述第一透明聚合物溶液与第二种透明聚合物溶液混合，搅拌均匀后在洁净的基体上进行成膜处理，从而得到均相透明共混膜。