公开(公告)号：CN108258290B

公开(公告)日：2020-04-03

申请号：CN201810092564.0

申请日：2018-01-31

Applicant: 东北大学

Inventor： 车全通 ,  刘雷 ,  李子蕴 ,  毛威 ,  韩雪

IPC: H01M8/1072

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，涉及质子交换膜电解质的制备技术，具体为一种基于旋涂技术制备磷酸掺杂、具有层层组装结构高温质子交换膜的方法。将凯夫拉纳米纤维、碲化镉纳米晶与磷酸分别进行旋涂完成2‑5层组装，制备具有有序结构的(Kevlar‑CdTe‑PA)2‑5复合膜；将经过烘箱烘干的膜密闭浸泡在质量分数为40‑85％的磷酸溶液中，制备磷酸掺杂的基于碲化镉纳米晶的(Kevlar‑CdTe‑PA)2‑5/(40‑85％)PA复合膜。本发明实现将凯夫拉纳米纤维与碲化镉纳米晶组装，制备具有有序结构以及良好质子传导能力的高温质子交换膜，在燃料电池领域具有潜在应用价值。另外，本发明为基于纳米材料以及凯夫拉纳米纤维制备新型复合膜提供新的研究方法和思路。

公开(公告)号：CN101798394B

公开(公告)日：2011-12-21

申请号：CN200910248829.2

申请日：2009-12-28

Applicant: 东北大学

Inventor： 何荣桓 ,  车全通 ,  杨景帅 ,  冯立

IPC: C08J7/12 ,  C08L71/08 ,  C08K3/32 ,  H01M8/02 ,  H01M2/16

Abstract: 一种磷酸掺杂的具有自组装结构的磺酸化聚合物复合膜的制备方法，属于燃料电池技术领域。将磺化聚醚醚酮膜浸泡在离子液体中密闭反应，自然降温后，将复合膜浸泡在去离子水中，然后于室温下放置，缓慢蒸发复合膜中水分；然后于烘箱内烘至膜恒重，自然冷却至室温；将复合膜浸泡在磷酸水溶液中，密闭浸泡即获得磷酸掺杂的具有自组装结构的磺酸化聚合物复合膜。本发明制备的复合膜具有良好的机械性能及导电性能，稳定的结构，解决了离子液体“漏液”问题。

公开(公告)号：CN101768284B

公开(公告)日：2011-11-23

申请号：CN201010100171.3

申请日：2010-01-25

Applicant: 东北大学

Inventor： 何荣桓 ,  杨景帅 ,  车全通 ,  靖莹莹

IPC: C08J7/12 ,  C08J7/14 ,  H01M8/02 ,  H01M2/16

Abstract: 一种全氟型高温质子导体复合膜的制备方法，属于燃料电池技术领域。将Nafion膜依次在H2O2水溶液中、去离子水中、H2SO4水溶液中浸泡处理，然后冲洗、烘干，放入BMIMOH离子液体中，于60℃～120℃条件下密闭反应1～10h，得到Nafion-BMIM复合膜。将Nafion-BMIM复合膜表面的离子液体用水冲洗，然后放入真空干燥箱中烘干。室温下，将Nafion-BMIM复合膜完全浸泡在磷酸水溶液中12～48h进行酸掺杂，得到磷酸掺杂的全氟型高温质子导体复合膜。本发明方法制备的全氟型高温质子导体复合膜在80～160℃不加湿条件下具有良好的导电能力。

公开(公告)号：CN101074282B

公开(公告)日：2010-07-28

申请号：CN200710010916.5

申请日：2007-04-10

Applicant: 东北大学

Inventor： 何荣桓 ,  孙宝英 ,  赵寒梅 ,  车全通 ,  杨景帅

IPC: C08G73/18

Abstract: 一种微波合成聚2，2’-5，5’-苯并咪唑的方法，以多聚磷酸PPA为溶剂进行缩聚反应，氮气保护下，加入3，3′-二氨基联苯胺，使其溶解，加入间苯二甲酸；将混合液移至微波炉中，程序升温，功率300～500W；反应产物倒入去离子水中，水洗至接近中性，加入饱和碳酸氢钠溶液中和；减压抽滤，先水洗再乙醇洗；干燥；研磨成粉末；微波合成聚2，5-苯并咪唑的方法，以PPA为溶剂进行缩聚反应，氮气保护下，加热搅拌至200℃，加入3，4-二氨基苯甲酸；将混合液移至微波炉中，程序升温，功率300～500W；反应产物倒入去离子水中，水洗至接近中性，加入1mol/L氢氧化钠溶液中和；100℃煮沸6h多次除氢氧化钠；减压抽滤，先水洗再乙醇洗；干燥；研磨成粉末。本发明采用微波加热，辐射能量大，效率高，可缩短反应时间。

公开(公告)号：CN109193013B

公开(公告)日：2021-10-01

申请号：CN201811067097.2

申请日：2018-09-13

Applicant: 东北大学

Inventor： 车全通 ,  段向清 ,  贾婷婷 ,  潘斌

IPC: H01M8/1069 ,  H01M8/1041

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，涉及质子交换膜电解质的制备技术，具体为一种基于喷雾技术制备磷酸掺杂的凯夫拉纤维与碲化镉纳米晶复合的高温质子交换膜的方法。将碲化镉纳米晶水溶液喷雾到凯夫拉纤维二甲基亚砜溶液表面，随着水与二甲基亚砜进行溶剂交换，碲化镉纳米晶进入到凯夫拉纤维凝胶内部进行组装，再进行冷冻干燥形成Kevlar/CdTe复合膜，最后浸泡在质量分数为60～100％磷酸溶液中，制备Kevlar/CdTe/(60～100％)PA复合膜。本发明实现将碲化镉纳米晶引入到凯夫拉纤维的胶体结构中并进行冷冻干燥制备具有稳定结构以及良好质子传导能力的复合膜电解质，在燃料电池领域具有潜在应用价值。另外，本发明为利用喷雾技术制备新型复合膜提供新的研究方法和思路。

公开(公告)号：CN109326810B

公开(公告)日：2021-03-19

申请号：CN201811177643.8

申请日：2018-10-10

Applicant: 东北大学

Inventor： 车全通 ,  潘斌 ,  段向清 ,  贾婷婷 ,  钟智轩 ,  白国胜 ,  杨家豪 ,  冯永清

IPC: H01M8/1069 ,  H01M8/1041 ,  H01M8/1018

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种利用溶液浇筑法制备磷酸掺杂的基于碲化镉纳米晶改性碳纳米管复合膜电解质的方法。利用碲化镉纳米晶修饰碳纳米管，并与疏水性离子液体进行界面组装制备复合质子传导载体，再与聚合物聚偏氟乙烯复合，利用溶液浇筑法制备PVDF‑OCNTs‑CdTe‑IL复合膜，并在密闭条件下浸泡在质量分数为60‑100wt％的磷酸溶液中，制备磷酸掺杂的复合膜，即(PVDF‑OCNTs‑CdTe‑IL)/(60‑100wt％)PA。本发明实现了基于廉价且性能稳定的聚合物聚偏氟乙烯制备高温质子交换膜的目的，制备的复合膜不仅具有良好的无水质子电导率以及稳定性，有利于降低膜电解质的价格，有利于高温质子交换膜的应用以及燃料电池的商用化，为基于碳纳米管以及修饰碳纳米管制备新型复合膜提供了新的研究方法和思路。

公开(公告)号：CN110635157A

公开(公告)日：2019-12-31

申请号：CN201910909217.7

申请日：2019-09-25

Applicant: 东北大学

Inventor： 车全通 ,  申思 ,  金瑾 ,  赵静 ,  景洋阳 ,  张春涛 ,  马世威

IPC: H01M8/1048 ,  H01M8/1086 ,  D04H1/4318 ,  D04H1/728

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，涉及一种具有“三明治”结构的阴离子交换膜的制备方法，具体是将层层自组装膜置于两张电纺膜间进行压片封装，以制备具有良好电导率稳定性的阴离子交换膜的方法。首先是配制质量分数为2～4％的磷钨酸(PTA)水溶液，0.5～1.5％季铵化壳聚糖(QCS)水溶液，将表面带有负电荷的玻璃片浸泡在聚氨酯(PU)水溶液，再依次浸泡于PTA溶液，QCS均相水溶液以及PTA水溶液，并重复200次，制备(PU/PTA/QCS/PTA)200自组装膜。利用静电纺织技术制备偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)电纺膜。将层层自组装膜置于两块电纺膜间进行压片封装制备(PVDF-HFP)-(PU/PTA/QCS/PTA)200-(PVDF-HFP)复合膜。本发明制备的具有“三明治”复合膜具有良好的化学稳定性以及电导率。

公开(公告)号：CN110620253A

公开(公告)日：2019-12-27

申请号：CN201910909323.5

申请日：2019-09-25

Applicant: 东北大学

Inventor： 车全通 ,  金瑾 ,  赵静 ,  申思 ,  肖立邦 ,  黄阳磊 ,  王梦琦

IPC: H01M8/1069 ,  H01M8/1081

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种利用旋涂技术基于磺化氧化石墨烯制备非水质子交换膜的方法。首先配制聚氯乙烯(PVC)溶液，再制备氧化石墨烯(SGO)溶液，利用匀胶机将PVC溶液均匀涂覆在玻璃板表面，再滴加SGO溶液，重复旋涂步骤5次，烘干后制备(PVC/SGO)5复合膜。在质量分数为85％的PA中浸泡24～48小时，制备(PVC/SGO)5/PA复合膜。本发明利用旋涂技术，基于SGO的优良导电性能和旋涂技术制备的膜材料厚度可控等优点制备具有高机械性能以及良好质子传导率等优点的非水质子交换膜，具有良好的应用前景。

公开(公告)号：CN102532572A

公开(公告)日：2012-07-04

申请号：CN201110449023.7

申请日：2011-12-29

Applicant: 东北大学

Inventor： 何荣桓 ,  王吉林 ,  车全通

IPC: C08J7/00 ,  C08J5/22 ,  C08J3/22 ,  C08L25/06 ,  C08L5/08 ,  C08B37/08 ,  H01M2/16 ,  H01M8/02

Abstract: 本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种掺杂带正电聚苯乙烯乳液的季铵化壳聚糖阴离子复合膜的制备方法。步骤如下：（1）带正电聚苯乙烯乳液的制备；（2）季铵化壳聚糖的制备；（3）将季铵化壳聚糖粉末溶解于浓度为2wt%醋酸溶液中，然后加入制备的带正电的聚苯乙烯乳液，组成铸膜液，在室温下搅拌铸膜液4h后，进行超声波处理20～40min；再以0.5mLmin-1的速度加入戊二醛，加入量分别为占铸膜液总体积的0.1～0.3%，搅拌1h后超声波处理30min，最后将超声波处理后的溶液倒在水平玻璃板上，于40℃蒸发溶剂成复合膜；（4）复合膜后处理。本发明的复合膜离子交换量和电导率高，甲醇透过率低。

公开(公告)号：CN110556559B

公开(公告)日：2022-06-14

申请号：CN201910871354.6

申请日：2019-09-16

Applicant: 东北大学

Inventor： 车全通 ,  赵静 ,  段向清 ,  潘斌 ,  申思 ,  金瑾 ,  贾婷婷

IPC: H01M8/1072 ,  H01M8/1081 ,  H01M8/1067 ,  H01M8/1044

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种基于真空辅助絮凝技术制备具有层状结构低温质子交换膜的方法。首先配制凯夫拉纳米纤维溶液，聚乙烯醇溶液以及氧化碳纳米管溶液，并依次进行抽滤，再重复1~3次抽滤操作，制备具有2~4层结构的复合膜。将其浸泡在质量分数为50~100%的磷酸水溶液中，制备(PVA/Kevlar/OCNTs)2‑4/(50~100%)PA复合膜。本发明利用真空辅助絮凝技术制备的具有层状结构的复合膜，具有良好的非水质子电导率以及机械性能。其中，(PVA/Kevlar/OCNTs)2‑4/85%PA复合膜在‑30℃时电导率达到0.038 S/cm，室温下断裂拉伸强度为5.33MPa。