[发明专利]一种液流电池用的质子传导膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种全钒液流电池用高性能聚合物离子传导膜及其制备方法。该方法首先是将具有优异热稳定性和化学稳定性的聚合物(如聚砜、聚苯醚等工程塑料)氯甲基化，然后接枝含有功能叔胺基团的分子，以得到叔胺基离子传导膜，采用流延或溶液涂铸成膜。所制备的膜致密、均相、透明，具有优异的质子电导率、离子选择性、化学稳定性，可满足全钒液流电池的应用要求。该聚合物离子传导膜还可用作高温质子交换膜燃料电池、水电解器、超级电容器等器件的隔膜材料。该类膜制备方法简单，工艺环保，成本低廉，机械性能优异。

主权项

1.一种聚合物离子传导膜的制备方法，其特征在于包括：步骤A)聚合物的氯甲基化：将具有优异热稳定性和化学稳定性的聚合物、1,4‑二氯甲氧基丁烷、三氟乙酸、锌按摩尔比1:5:1.1：1.5溶解于第一类有机溶剂中形成待反应溶液并在30～50℃条件下进行搅拌反应0.5－6小时，将反应结束后的反应混合物倒入沉淀剂中进行沉淀，然后依次过滤，洗涤、干燥，得到含有氯甲基的聚合物，其中所述具有优异热稳定性和化学稳定性的聚合物为从聚砜、聚醚砜、聚苯醚、聚芳砜、聚醚酮、聚醚醚酮和聚醚酮酮中选出的一种；步骤B)聚合物的叔胺化：将步骤A)中得到的含有氯甲基的聚合物、与含一个或者多个叔胺基团的苯酚和/或其衍生物，和碱金属碳酸盐，按物质的量之比1:1.2:1.1－2溶解于第二类有机溶剂中形成待反应溶液，于80－130℃加热回流12－24小时，抽滤，将抽滤后得到的混合物倒入沉淀剂中进行沉淀，然后依次过滤、洗涤、干燥，得到叔胺化产物；步骤C)成膜：将步骤B)中得到的产物，溶解于第三类有机溶剂中得到铸膜液，然后成膜，加热烘干即得聚合物离子传导膜。