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公开(公告)号：CN107240708B
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201710229588.1
申请日：2017-04-10
Applicant: 浙江大学 , 深圳新宙邦科技股份有限公司
IPC: H01M8/1041 , H01M8/1069 , H01M8/10
Abstract: 本发明公开了一种用于燃料电池的两性离子交换膜，所述两性离子交换膜以聚乙烯醇与全氟磺酸树脂构成膜基体、阴离子交换树脂以颗粒形式嵌在膜基体、羟基氧化镍负载在阴离子交换树脂颗粒内。本发明还公开了该两性离子交换膜的制备方法，包括将羟基氧化镍负载在阴离子交换树脂颗粒内、制备以聚乙烯醇与全氟磺酸树脂构成膜基体的凝胶、以及形成阴离子交换树脂以颗粒形式嵌在膜基体的凝胶，进一步形成两性离子交换膜，制备过程中通过测算基体膜的阳离子电导率s阳和阴离子交换树脂颗粒的阴离子电导率s阴来控制两者的添加比例。本发明制得的两性离子交换膜，克服了阴离子交换膜低离子传导率和燃料渗透问题，同时还克服质子交换膜必须使用贵金属为催化剂的问题。
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公开(公告)号：CN107240707A
公开(公告)日：2017-10-10
申请号：CN201710229197.X
申请日：2017-04-10
Applicant: 浙江大学 , 深圳新宙邦科技股份有限公司
IPC: H01M8/1018 , H01M8/1072 , H01M8/1081
Abstract: 本发明公开了一种降低甲醇燃料渗透的离子交换膜及其制备方法，该膜包含聚乙烯醇、离子交换树脂颗粒和金属颗粒，聚乙烯醇构成膜基体，具有成膜过程中形成的微孔道；离子交换树脂颗粒嵌在聚乙烯醇膜基体中起离子交换作用；金属颗粒填充在膜基体的微孔道内，阻碍燃料甲醇分子利用微孔道扩散。该离子交换膜制备步骤包括形成聚乙烯醇与离子交换树脂粉末溶于去离子水形成凝胶并成膜；膜浸入金属盐溶液并清洗干净，再将膜浸入硼氢化钠溶液。本发明的离子交换膜具有高效低甲醇渗透率的特点，且制备方法简便易行，无需精密设备。
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公开(公告)号：CN106410246A
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201611002390.1
申请日：2016-11-15
Applicant: 浙江大学
IPC: H01M8/1069
CPC classification number: H01M8/1069
Abstract: 本发明公开了一种碱性阴离子交换膜的制备方法。其制备方法中包括对碱性树脂的处理过程，该处理步骤为：将AER碱性树脂置于无机盐水溶液中浸泡，之后将AER碱性树脂连同无机盐水溶液转移至隔热容器中，向该容器中注入液氮冷却并对AER碱性树脂颗粒进行充分研磨破碎；然后停止液氮冷冻处理，待温度自然恢复至室温后，用滤网对容器内物质进行过滤得到AER碱性树脂细粉。将该树脂细粉作为化学活性基团的阴离子交换树脂制备碱性阴离子交换膜。利用该树脂处理方法，AER碱性树脂颗粒能够均匀分布在所制备的阴离子交换膜从而进一步提高该碱性离子交换膜的电化学性能，由本发明制得的阴离子交换膜组装成的燃料电池表现出优异的发电性能。
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公开(公告)号：CN107240707B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201710229197.X
申请日：2017-04-10
Applicant: 浙江大学 , 深圳新宙邦科技股份有限公司
IPC: H01M8/1018 , H01M8/1072 , H01M8/1081
Abstract: 本发明公开了一种降低甲醇燃料渗透的离子交换膜及其制备方法，该膜包含聚乙烯醇、离子交换树脂颗粒和金属颗粒，聚乙烯醇构成膜基体，具有成膜过程中形成的微孔道；离子交换树脂颗粒嵌在聚乙烯醇膜基体中起离子交换作用；金属颗粒填充在膜基体的微孔道内，阻碍燃料甲醇分子利用微孔道扩散。该离子交换膜制备步骤包括形成聚乙烯醇与离子交换树脂粉末溶于去离子水形成凝胶并成膜；膜浸入金属盐溶液并清洗干净，再将膜浸入硼氢化钠溶液。本发明的离子交换膜具有高效低甲醇渗透率的特点，且制备方法简便易行，无需精密设备。
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公开(公告)号：CN106816616B
公开(公告)日：2019-05-07
申请号：CN201611096561.1
申请日：2016-12-02
Applicant: 浙江大学
IPC: H01M8/1041 , H01M8/1069
Abstract: 本发明公开了一种用于燃料电池的碱性离子交换膜，所述离子交换膜是一种多层结构的复合膜，复合膜的结构由表及里，包含里层膜、以及直接与燃料电池的燃料接触的外层膜；外层膜不含有催化活性物质，里层膜为单层或多层且含有一种或多种催化活性物质。催化活性物质为过渡金属、过渡金属氧化物或过渡金属氢氧化物。其中外层膜为PVA‑AER膜；通过以聚乙烯醇为基体、AER碱性树脂为化学活性基团，两者交联反应形成的；所述里层膜是在PVA‑AER膜进行催化活性物质添加形成。本发明还公开了制备上述碱性阴离子交换膜的方法。本发明制备的复合膜可以保证碱性阴离子交换膜的催化活性，同时还能减少膜对燃料的无效催化分解从而造成燃料利用率的下降。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107240708A
公开(公告)日：2017-10-10
申请号：CN201710229588.1
申请日：2017-04-10
Applicant: 浙江大学 , 深圳新宙邦科技股份有限公司
IPC: H01M8/1041 , H01M8/1069 , H01M8/10
Abstract: 本发明公开了一种用于燃料电池的两性离子交换膜，所述两性离子交换膜以聚乙烯醇与全氟磺酸树脂构成膜基体、阴离子交换树脂以颗粒形式嵌在膜基体、羟基氧化镍负载在阴离子交换树脂颗粒内。本发明还公开了该两性离子交换膜的制备方法，包括将羟基氧化镍负载在阴离子交换树脂颗粒内、制备以聚乙烯醇与全氟磺酸树脂构成膜基体的凝胶、以及形成阴离子交换树脂以颗粒形式嵌在膜基体的凝胶，进一步形成两性离子交换膜，制备过程中通过测算基体膜的阳离子电导率s阳和阴离子交换树脂颗粒的阴离子电导率s阴来控制两者的添加比例。本发明制得的两性离子交换膜，克服了阴离子交换膜低离子传导率和燃料渗透问题，同时还克服质子交换膜必须使用贵金属为催化剂的问题。
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公开(公告)号：CN106972184B
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201710229547.2
申请日：2017-04-10
Applicant: 浙江大学
IPC: H01M8/10
Abstract: 本发明公开了一种降低离子交换膜对硼氢化钠燃料渗透原位处理离子交换膜的方法，包括如下步骤。首先将离子交换膜与电极、流场、夹板等部件组装电池，先不通入燃料和氧气，而是先在阴极通入过渡金属盐溶液，过渡金属盐溶液浓度为1M～5M，并保持过渡金属盐溶液填满阴极流场5～30分钟，使过渡金属盐中的过渡金属离子渗入离子交换膜中的微孔道，之后排空该过渡金属盐溶液；然后在阳极通入硼氢化钠溶液，在阴极通入氧气，即可正常启动电池工作，对外发电。其中过渡金属盐为氯化钴、氯化铜、硫酸钴或氯化铁。经过本发明处理的离子交换膜由于过渡金属离子阻塞了微孔道而显著降低燃料渗透率，从而避免了渗透的燃料在阴极产生混合电势降低电池电压，保障电池发挥出优良的性能。且方法简便易行。
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公开(公告)号：CN106972184A
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201710229547.2
申请日：2017-04-10
Applicant: 浙江大学
IPC: H01M8/10
CPC classification number: H01M8/10 , H01M2008/1095
Abstract: 本发明公开了一种降低离子交换膜对硼氢化钠燃料渗透原位处理离子交换膜的方法，包括如下步骤。首先将离子交换膜与电极、流场、夹板等部件组装电池，先不通入燃料和氧气，而是先在阴极通入过渡金属盐溶液，过渡金属盐溶液浓度为1M～5M，并保持过渡金属盐溶液填满阴极流场5～30分钟，使过渡金属盐中的过渡金属离子渗入离子交换膜中的微孔道，之后排空该过渡金属盐溶液；然后在阳极通入硼氢化钠溶液，在阴极通入氧气，即可正常启动电池工作，对外发电。其中过渡金属盐为氯化钴、氯化铜、硫酸钴或氯化铁。经过本发明处理的离子交换膜由于过渡金属离子阻塞了微孔道而显著降低燃料渗透率，从而避免了渗透的燃料在阴极产生混合电势降低电池电压，保障电池发挥出优良的性能。且方法简便易行。
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公开(公告)号：CN106410246B
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201611002390.1
申请日：2016-11-15
Applicant: 浙江大学
IPC: H01M8/1069
Abstract: 本发明公开了一种碱性阴离子交换膜的制备方法。其制备方法中包括对碱性树脂的处理过程，该处理步骤为：将AER碱性树脂置于无机盐水溶液中浸泡，之后将AER碱性树脂连同无机盐水溶液转移至隔热容器中，向该容器中注入液氮冷却并对AER碱性树脂颗粒进行充分研磨破碎；然后停止液氮冷冻处理，待温度自然恢复至室温后，用滤网对容器内物质进行过滤得到AER碱性树脂细粉。将该树脂细粉作为化学活性基团的阴离子交换树脂制备碱性阴离子交换膜。利用该树脂处理方法，AER碱性树脂颗粒能够均匀分布在所制备的阴离子交换膜从而进一步提高该碱性离子交换膜的电化学性能，由本发明制得的阴离子交换膜组装成的燃料电池表现出优异的发电性能。
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公开(公告)号：CN106816616A
公开(公告)日：2017-06-09
申请号：CN201611096561.1
申请日：2016-12-02
Applicant: 浙江大学
IPC: H01M8/1041 , H01M8/1069
CPC classification number: H01M8/10 , H01M8/1041 , H01M8/1069 , H01M2008/1095
Abstract: 本发明公开了一种用于燃料电池的碱性离子交换膜，所述离子交换膜是一种多层结构的复合膜，复合膜的结构由表及里，包含里层膜、以及直接与燃料电池的燃料接触的外层膜；外层膜不含有催化活性物质，里层膜为单层或多层且含有一种或多种催化活性物质。催化活性物质为过渡金属、过渡金属氧化物或过渡金属氢氧化物。其中外层膜为PVA‑AER膜；通过以聚乙烯醇为基体、AER碱性树脂为化学活性基团，两者交联反应形成的；所述里层膜是在PVA‑AER膜进行催化活性物质添加形成。本发明还公开了制备上述碱性阴离子交换膜的方法。本发明制备的复合膜可以保证碱性阴离子交换膜的催化活性，同时还能减少膜对燃料的无效催化分解从而造成燃料利用率的下降。
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