[发明专利]一种燃料电池用阴离子交换膜及其制备方法

摘要

本发明提供一种燃料电池用阴离子交换膜的制备方法，包括如下步骤：一)聚合型1‑(2‑乙氧基乙基)‑2‑(4‑哌啶基)‑1H‑苯并咪唑的制备，二)聚合型1‑(2‑乙氧基乙基)‑2‑(4‑哌啶基)‑1H‑苯并咪唑盐的制备，三)聚合物膜的制备，四)离子交换。本发明还公开了根据所述燃料电池用阴离子交换膜的制备方法制备得到的燃料电池用阴离子交换膜及利用所述燃料电池用阴离子交换膜作为聚电解质膜的碱性阴离子交换膜电池。本发明制备得到的燃料电池用阴离子交换膜与现有技术中的传统季铵盐阴离子交换膜相比，阴离子传导率更高，价格更加低廉，机械力学性能更好，稳定性、耐碱性和耐热性能更佳，符合碱性阴离子交换膜燃料电池使用要求。

主权项

1.一种燃料电池用阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)聚合型1‑(2‑乙氧基乙基)‑2‑(4‑哌啶基)‑1H‑苯并咪唑的制备：将1‑(2‑乙氧基乙基)‑2‑(4‑哌啶基)‑1H‑苯并咪唑、甲基丙烯酸缩水甘油酯、碱性催化剂、阻聚剂加入到有机溶剂中，在70‑80℃下搅拌反应4‑6小时，过滤并取滤液，旋蒸除去溶剂；2)聚合型1‑(2‑乙氧基乙基)‑2‑(4‑哌啶基)‑1H‑苯并咪唑盐的制备：将经过步骤1)中制备得到的聚合型1‑(2‑乙氧基乙基)‑2‑(4‑哌啶基)‑1H‑苯并咪唑溶于二氯甲烷中，等完全溶解后，加入氯甲基甲醚和碱性催化剂，室温搅拌反应6‑8小时，后过滤并取滤液，旋蒸除去溶剂；3)聚合物膜的制备：将经过步骤2)制备得到的聚合型1‑(2‑乙氧基乙基)‑2‑(4‑哌啶基)‑1H‑苯并咪唑盐、二乙二醇二乙烯基醚、丙烯腈、光引发剂混合，超声10‑15分钟，后倒入模具中，在氮气或惰性气体氛围下用波长为210‑250nm的紫外光辐照35‑45分钟，得到聚合物膜；4)离子交换：将经过步骤3)制备得到的聚合物膜浸泡在50‑60℃下质量分数为10‑15％的氢氧化钾的溶液中50‑60小时，后取出再浸泡在去离子水中10‑20小时，得到燃料电池用阴离子交换膜。