[发明专利]一种新能源汽车燃料电池用聚电解质膜及其制备方法

摘要

本发明提供一种新能源汽车燃料电池用聚电解质膜的制备方法，包括如下步骤：(一)1‑金刚烷基羟基取代甲基‑2‑氟咪唑的制备，(二)聚合型环丁基取代咪唑盐的制备，(三)聚电解质膜材料的制备，(四)离子交换。本发明还公开了根据所述制备方法制备得到的新能源汽车燃料电池用聚电解质膜。本发明公开的新能源汽车燃料电池用聚电解质膜具有制备成本低廉，机械力学性能好、耐候性、耐碱性、化学稳定性优异、离子传导率高的优点。

主权项

1.一种新能源汽车动力电池用聚电解质膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：Ⅰ1‑金刚烷基羟基取代甲基‑2‑氟咪唑的制备：将1‑金刚烷甲醛、碱性催化剂加入到高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围下‑20～‑40℃下搅拌30‑40分钟，再向其中加入2‑氟咪唑，搅拌反应4‑6小时，后升至室温，用水洗涤产物3‑5次，再旋蒸除去水，得到1‑金刚烷基羟基取代甲基‑2‑氟咪唑；Ⅱ聚合型环丁基取代咪唑盐的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的1‑金刚烷基羟基取代甲基‑2‑氟咪唑、1,1,2‑三氟‑2‑氯‑3‑甲基‑3‑乙烯基环丁烷加入二氯甲烷中，在30‑40℃下搅拌反应6‑8小时，后旋蒸除去二氯甲烷，得到聚合型环丁基取代咪唑盐；Ⅲ聚电解质膜材料的制备：将经过步骤Ⅱ制备得到的聚合型环丁基取代咪唑盐、N‑乙烯基邻苯亚胺、3‑(4‑氟苯基)‑2‑丙烯腈、1,8‑双乙烯基全氟辛烷、引发剂混合均匀，超声15‑20分钟，后加入模具中，置于氮气氛围下的波长为200‑250nm的紫外光下照射40‑50分钟，得到聚电解质膜材料；Ⅳ离子交换：将经过步骤Ⅲ制备得到的聚电解质膜材料浸泡在50‑60℃下0.5‑1mol/L KOH溶液中30‑40小时进行离子交换；再将膜用去离子水洗至洗脱液呈中性。