一种降冰片烯类阳离子单体及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114957091B

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202210658496.6

    申请日:2022-06-12

    Applicant: 中北大学

    Inventor: 王超 杨洁 童隆志

    Abstract: 本发明公开了一种降冰片烯类阳离子单体5‑降冰片烯‑2,3‑二甲酰亚胺‑对苯基醚亚己基溴化哌啶,是以降冰片烯二酸酐与4‑氨基苯酚制备第一中间体N‑对羟基苯基‑5‑降冰片烯‑2,3‑二甲酰亚胺,再以1,6‑二溴己烷与N‑甲基哌啶制备第二中间体1‑(6‑溴己基)‑2‑甲基溴化哌啶,由第一中间体与第二中间体进行亲核取代反应制备得到。本发明降冰片烯类阳离子单体在保证碱性稳定性的同时构建了氢键离子传输通道,以其聚合制备阴离子交换膜,具有优秀的离子传输性能,能够应用于燃料电池中。

    质子交换膜燃料电池用酸碱共混膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN115395067A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202211028377.9

    申请日:2022-08-25

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池用酸碱共混膜,由85‑95wt%碱性有机聚合物PNBN和5‑15wt%酸性有机聚合物SPI共混制备而成,本发明通过在碱性有机聚合物中引入酸性有机聚合物,在降低膜材料生产成本的前提下,能够满足质子交换膜燃料电池对于质子交换膜的要求,以其作为燃料电池的质子交换膜使用,能够提升质子交换膜在低离子交换容量下的较好的质子电导率,并保证了一定的电池性能。

    质子交换膜燃料电池用酸碱共混膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN115395067B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202211028377.9

    申请日:2022-08-25

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池用酸碱共混膜,由85‑95wt%碱性有机聚合物PNBN和5‑15wt%酸性有机聚合物SPI共混制备而成,本发明通过在碱性有机聚合物中引入酸性有机聚合物,在降低膜材料生产成本的前提下,能够满足质子交换膜燃料电池对于质子交换膜的要求,以其作为燃料电池的质子交换膜使用,能够提升质子交换膜在低离子交换容量下的较好的质子电导率,并保证了一定的电池性能。

    基于磺化聚酰亚胺的有机-无机复合膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114350148B

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202210137317.4

    申请日:2022-02-15

    Applicant: 中北大学

    Inventor: 王超 杨洁 童隆志

    Abstract: 本发明涉及一种基于磺化聚酰亚胺的有机‑无机复合膜,是以97~99wt%的磺化聚酰亚胺为基体,引入1~3wt%含氨基柔性侧链的MIL‑101‑NH2金属有机框架为填料,通过MIL‑101‑NH2金属有机框架上的氨基官能团与磺化聚酰亚胺基体主链上的磺酸基团以氢键连接构成。以本发明有机‑无机复合膜作为质子交换膜燃料电池中的质子交换膜,可以提高质子交换膜在高温下的质子传导率,80℃时的质子传导率最高可以达到0.196S·cm‑1。

    基于静电纺丝与超声喷涂制备双极膜的方法

    公开(公告)号:CN114188584A

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202111343864.X

    申请日:2021-11-14

    Applicant: 中北大学

    Inventor: 王超 史泽傲 杨洁

    Abstract: 本发明涉及一种基于静电纺丝与超声喷涂制备双极膜的方法,以质子交换膜作为基底膜,将同种质子交换膜的溶液使用静电纺丝方式沉积在基底膜上,形成与基底膜相互连接的具有多孔网状结构的静电纺丝纤维,再使用超声喷涂方式将阴离子交换膜溶液沉积在静电纺丝纤维上形成阴离子交换膜,并使部分阴离子交换膜渗入在静电纺丝纤维的孔隙中形成质子交换膜/阴离子交换膜混合过渡层,制备得到致密的双极膜。本发明方法制备的双极膜通过静电纺丝纤维的引入,强化了质子交换膜与阴离子交换膜的界面相容性,提高了界面结合能力,并有效控制了双极膜的膜厚度。

    一种降冰片烯基三铵类阳离子聚合物及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116217805B

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202310020957.1

    申请日:2023-01-07

    Applicant: 中北大学

    Inventor: 王超 杨洁 刘蕾

    Abstract: 本发明公开了一种降冰片烯基三铵类阳离子聚合物,是由N1‑(双环[2.2.1]庚‑5‑烯‑2‑基甲基)‑N1,N1,N6,N6‑四甲基‑N6‑(6‑(三甲氨基)己基)己烷‑1,6‑二铵结构单元与降冰片烯结构单元组成的下述结构的无规共聚聚合物,以其能够制备出性能优异的阴离子交换膜,用于燃料电池、电解水电解池和二氧化碳电解池,以提供高速离子传输通道,并提高膜的运行寿命。#imgabs0#

    基于静电纺丝与超声喷涂制备双极膜的方法

    公开(公告)号:CN114188584B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202111343864.X

    申请日:2021-11-14

    Applicant: 中北大学

    Inventor: 王超 史泽傲 杨洁

    Abstract: 本发明涉及一种基于静电纺丝与超声喷涂制备双极膜的方法,以质子交换膜作为基底膜,将同种质子交换膜的溶液使用静电纺丝方式沉积在基底膜上,形成与基底膜相互连接的具有多孔网状结构的静电纺丝纤维,再使用超声喷涂方式将阴离子交换膜溶液沉积在静电纺丝纤维上形成阴离子交换膜,并使部分阴离子交换膜渗入在静电纺丝纤维的孔隙中形成质子交换膜/阴离子交换膜混合过渡层,制备得到致密的双极膜。本发明方法制备的双极膜通过静电纺丝纤维的引入,强化了质子交换膜与阴离子交换膜的界面相容性,提高了界面结合能力,并有效控制了双极膜的膜厚度。

    基于磺化聚酰亚胺的有机-无机复合膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114350148A

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202210137317.4

    申请日:2022-02-15

    Applicant: 中北大学

    Inventor: 王超 杨洁 童隆志

    Abstract: 本发明涉及一种基于磺化聚酰亚胺的有机‑无机复合膜,是以97~99wt%的磺化聚酰亚胺为基体,引入1~3wt%含氨基柔性侧链的MIL‑101‑NH2金属有机框架为填料,通过MIL‑101‑NH2金属有机框架上的氨基官能团与磺化聚酰亚胺基体主链上的磺酸基团以氢键连接构成。以本发明有机‑无机复合膜作为质子交换膜燃料电池中的质子交换膜,可以提高质子交换膜在高温下的质子传导率,80℃时的质子传导率最高可以达到0.196S·cm‑1。

    一种降冰片烯基三铵类阳离子聚合物及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116217805A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310020957.1

    申请日:2023-01-07

    Applicant: 中北大学

    Inventor: 王超 杨洁 刘蕾

    Abstract: 本发明公开了一种降冰片烯基三铵类阳离子聚合物,是由5‑(1‑(N,N,N‑溴化三甲基胺)‑6,12‑(N,N‑溴化二甲基铵)十三烷)‑2‑降冰片烯结构单元与降冰片烯结构单元组成的下述结构的无规共聚聚合物,以其能够制备出性能优异的阴离子交换膜,用于燃料电池、电解水电解池和二氧化碳电解池,以提供高速离子传输通道,并提高膜的运行寿命。

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