[发明专利]一种高强度、高质子传导率的高温质子传导复合膜及其在高温燃料电池中的应用

摘要

一种高强度、高质子传导率的高温质子传导复合膜及其在高温燃料电池中的应用，属于高温质子传导膜技术领域。其是将质子传导增强剂PIMs加入到铸膜剂中，再加入聚苯并咪唑，混合均匀后得到铸膜液；然后将铸膜液倾倒在干净的玻璃板上，在80～90℃下烘10～15小时，100～110℃下烘10～15小时，120～130℃下烘10～15小时，再于120～130℃、真空度为0.1～0.3MPa条件下烘20～30小时，冷却至室温后得到该复合膜，进一步可以进行磷酸掺杂，得到磷酸掺杂的复合膜。本发明将复合膜应用于高温燃料电池领域，由于质子传导增强剂的引入，增强了聚苯并咪唑的力学性能，同时大幅度提高了其质子传导能力进而大幅度提高电池的性能，具有极其广阔的应用前景。

主权项

1.一种高强度、高质子传导率的高温质子传导复合膜的制备方法，其特征在于：是将质子传导增强剂PIMs加入到铸膜剂中，再加入聚苯并咪唑，混合均匀后得到铸膜液；其中质子传导增强剂PIMs和聚苯并咪唑的质量和与铸膜剂的用量比为1g：5～15mL，质子传导增强剂PIMs和聚苯并咪唑两种聚合物中，质子传导增强剂PIMs的质量百分含量为5～15％；然后将铸膜液倾倒在干净的玻璃板上，在80～90℃下烘10～15小时，100～110℃下烘10～15小时，120～130℃下烘10～15小时，再于120～130℃、真空度为0.1～0.3MPa条件下烘20～30小时，冷却至室温后得到复合膜；其中，聚苯并咪唑的结构式如下所示，Ar为以下结构之一，n为正整数，表示聚合度；质子传导增强剂PIMs的结构式如下所示，m为正整数，表示聚合度；R₁是‑SO₃H；R₂是‑COOH。