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公开(公告)号：CN106816609B
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201710041187.3
申请日：2017-01-20
申请人： 中国科学院上海高等研究院
IPC分类号： H01M8/0228 , H01M8/1011
摘要： 本发明提供一种硅基复合膜及其制备方法和用途，该硅基复合膜包括硅基分离层和与所述硅基分离层相连的高分子膜支撑层；其中，所述硅基分离层包括以下组分及重量份：硅氧聚合物50～150份；交联剂5～15份；催化剂0.1～1份；溶剂100～3000份。本发明将大分子硅氧聚合物进行交联形成硅基分离层，硅基分离层与高分子膜支撑层组成硅基复合膜，大分子硅氧聚合物中Si形成稳定化学交联结构，使得硅基复合膜在酸碱或电化学等恶劣条件下稳定存在；本发明大分子硅氧聚合物两侧链端的羟基与Si由亚甲基相隔开，进一步确保了化学交联结构的稳定性。
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公开(公告)号：CN106117473A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610505938.8
申请日：2016-06-30
申请人： 中国科学院上海高等研究院
CPC分类号： C08G8/28 , C08J5/2256 , C08J2361/16 , H01M8/0239
摘要： 本发明涉及高分子膜材料领域，特别是涉及一种可以作为交联质子交换膜材料的聚合物及其制备方法和用途。本发明提供一种聚合物，所述聚合物为交联的叔胺官能团接枝的磺化聚醚醚酮。本发明中的交联质子交换膜具有低的甲醇和钒离子渗透性、优良的氧化稳定性和较高的质子电导率，通过本发明提供的制备方法可以提高磺化聚醚醚酮树脂的综合性能，而且制备出的交联质子交换膜在制备膜电极的加工过程中不会出现开裂、变形或脱落等现象，从而保证直接甲醇燃料电池和全钒液流电池性能的稳定。
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公开(公告)号：CN104600341A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201510019249.1
申请日：2015-01-14
申请人： 中国科学院上海高等研究院
CPC分类号： Y02E60/523 , Y02E60/528 , Y02P70/56
摘要： 本发明涉及功能高分子复合材料领域，特别是涉及一种可应用于直接甲醇燃料电池和全钒液流电池的高化学稳定性多层复合质子交换膜及其制备方法和用途。本发明提供一种高化学稳定性多层复合质子交换膜，所述交换膜包括互相叠合的三层磺酸聚合物膜，两侧的外层膜是全氟磺酸聚合物层，中间的基膜是非氟磺酸聚合物层，外层膜和基膜之间通过共价键相互连接。本发明所提供的多层复合质子交换膜与商品化的全氟磺酸质子交换膜相比成本大大降低；与普通的非氟磺酸质子交换膜相比，稳定性大幅提高，制备工艺简单，各层膜的厚度可调可控，重复性好，且对复合膜质子传导率的可调可控，其制备工艺温和，并具有结构牢固、化学稳定性好的特点。
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公开(公告)号：CN104311858A
公开(公告)日：2015-01-28
申请号：CN201410627467.9
申请日：2014-11-10
申请人： 中国科学院上海高等研究院
CPC分类号： Y02E60/523 , Y02E60/528
摘要： 本发明公开了一种共价双交联质子交换膜的制备方法，包括以下步骤：1）将磺化聚芳烃树脂分散于溶剂中，加入交联剂，搅拌溶解得到铸膜液；2）将铸膜液涂覆于玻璃板上，在25~100℃下烘1~48h，再置于100~180℃真空干燥箱中热处理1~24h，即获得共价双交联质子交换膜。采用本发明中方法制备的共价双交联质子交换膜具有低的甲醇渗透性、优良的氧化稳定性和较高的质子电导率，通过本发明的制备方法提高了磺化聚芳烃树脂的综合性能，而且制备出来的共价双交联质子交换膜在制备膜电极的加工过程中不会出现开裂、变形或脱落等缺陷，从而保证了甲醇燃料电池和全钒液流电池的性能的稳定。
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公开(公告)号：CN110041480B
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN201910349647.8
申请日：2019-04-28
申请人： 中国科学院上海高等研究院
IPC分类号： C08G8/28 , H01M8/1018 , H01M8/1041
摘要： 本发明提供一种聚合物及其制备方法和在质子交换膜燃料电池中电极催化层的用途，所述聚合物为主链上至少一部分羰基被还原为羟基的磺化聚醚醚酮，其结构式如下：其中m≥0，n≥0，0.5≤m+n＜1。本发明中聚合物能够溶于低沸点溶剂，解决了芳烃类聚合物仅能溶于高沸点极性有机溶剂，导致在膜电极制备过程中催化层结构致密，水、气传质受阻，存在难以构建有效的三相反应界面的问题；在膜电极热压过程中，聚合物原位交联后形成交联结构的立体化树脂，在不破坏催化层结构的前提下解决了水溶性立体化树脂在电池使用过程中渗漏而难以应用的难题，同时提高了膜电极的化学稳定性。
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公开(公告)号：CN110041480A
公开(公告)日：2019-07-23
申请号：CN201910349647.8
申请日：2019-04-28
申请人： 中国科学院上海高等研究院
IPC分类号： C08G8/28 , H01M8/1018 , H01M8/1041
摘要： 本发明提供一种聚合物及其制备方法和在质子交换膜燃料电池中电极催化层的用途，所述聚合物为主链上至少一部分羰基被还原为羟基的磺化聚醚醚酮，其结构式如下：其中m≥0，n≥0，0.5≤m+n＜1。本发明中聚合物能够溶于低沸点溶剂，解决了芳烃类聚合物仅能溶于高沸点极性有机溶剂，导致在膜电极制备过程中催化层结构致密，水、气传质受阻，存在难以构建有效的三相反应界面的问题；在膜电极热压过程中，聚合物原位交联后形成交联结构的立体化树脂，在不破坏催化层结构的前提下解决了水溶性立体化树脂在电池使用过程中渗漏而难以应用的难题，同时提高了膜电极的化学稳定性。
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公开(公告)号：CN104311858B
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201410627467.9
申请日：2014-11-10
申请人： 中国科学院上海高等研究院
IPC分类号： C08J5/22 , C08J3/24 , C08L71/10 , C08L61/16 , C08L81/06 , H01M8/1069 , H01M8/1025 , H01M8/18
CPC分类号： Y02E60/523 , Y02E60/528
摘要： 本发明公开了一种共价双交联质子交换膜的制备方法，包括以下步骤：1）将磺化聚芳烃树脂分散于溶剂中，加入交联剂，搅拌溶解得到铸膜液；2）将铸膜液涂覆于玻璃板上，在25~100℃下烘1~48h，再置于100~180℃真空干燥箱中热处理1~24h，即获得共价双交联质子交换膜。采用本发明中方法制备的共价双交联质子交换膜具有低的甲醇渗透性、优良的氧化稳定性和较高的质子电导率，通过本发明的制备方法提高了磺化聚芳烃树脂的综合性能，而且制备出来的共价双交联质子交换膜在制备膜电极的加工过程中不会出现开裂、变形或脱落等缺陷，从而保证了甲醇燃料电池和全钒液流电池的性能的稳定。
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公开(公告)号：CN106816609A
公开(公告)日：2017-06-09
申请号：CN201710041187.3
申请日：2017-01-20
申请人： 中国科学院上海高等研究院
IPC分类号： H01M8/0228 , H01M8/1011
摘要： 本发明提供一种硅基复合膜及其制备方法和用途，该硅基复合膜包括硅基分离层和与所述硅基分离层相连的高分子膜支撑层；其中，所述硅基分离层包括以下组分及重量份：硅氧聚合物50～150份；交联剂5～15份；催化剂0.1～1份；溶剂100～3000份。本发明将大分子硅氧聚合物进行交联形成硅基分离层，硅基分离层与高分子膜支撑层组成硅基复合膜，大分子硅氧聚合物中Si形成稳定化学交联结构，使得硅基复合膜在酸碱或电化学等恶劣条件下稳定存在；本发明大分子硅氧聚合物两侧链端的羟基与Si由亚甲基相隔开，进一步确保了化学交联结构的稳定性。
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公开(公告)号：CN104600341B
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201510019249.1
申请日：2015-01-14
申请人： 中国科学院上海高等研究院
IPC分类号： H01M8/1041 , H01M8/1011 , H01M8/18
CPC分类号： Y02E60/523 , Y02E60/528 , Y02P70/56
摘要： 本发明涉及功能高分子复合材料领域，特别是涉及一种可应用于直接甲醇燃料电池和全钒液流电池的高化学稳定性多层复合质子交换膜及其制备方法和用途。本发明提供一种高化学稳定性多层复合质子交换膜，所述交换膜包括互相叠合的三层磺酸聚合物膜，两侧的外层膜是全氟磺酸聚合物层，中间的基膜是非氟磺酸聚合物层，外层膜和基膜之间通过共价键相互连接。本发明所提供的多层复合质子交换膜与商品化的全氟磺酸质子交换膜相比成本大大降低；与普通的非氟磺酸质子交换膜相比，稳定性大幅提高，制备工艺简单，各层膜的厚度可调可控，重复性好，且对复合膜质子传导率的可调可控，其制备工艺温和，并具有结构牢固、化学稳定性好的特点。
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公开(公告)号：CN106099121A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610579120.0
申请日：2016-07-21
申请人： 中国科学院上海高等研究院
CPC分类号： H01M4/8631 , H01M4/88
摘要： 本发明提供一种双极板及其制备方法和应用，所述双极板包括双极板本体，以及双极板本体的两面上的导电涂层，所述双极板上每平方厘米导电涂层的载量为3‑10mg。本发明所述的双极板具有较低的表面电阻，是良好的制备电堆的材料，具有很好的应用前景。
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