SPEEK/MXene复合离子交换膜的制备方法

    公开(公告)号:CN117497813B

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202311415423.5

    申请日:2023-10-30

    Inventor: 丁美 何慕容 闫苏

    Abstract: 本发明公开了一种SPEEK/MXene复合离子交换膜的制备方法,包括:酸刻蚀法制备MXene;MXene阳离子插层和表面改性,得二维过渡金属碳/氮化物MXene;制备干燥条絮状的SPEEK;将二维过渡金属碳/氮化物MXene加入高沸点有机溶剂中,剥离为单层结构;将SPEEK溶于MXene的有机溶液中,搅拌均匀;浇铸成膜,升温干燥,冷却后,得到SPEEK/MXene基底膜;将MXene的有机溶液浇至SPEEK/MXene基底膜的表面,静置,升温干燥,冷却后,即得。本发明制得的复合离子交换膜具有优异的离子选择性和离子传导率,具有良好的化学稳定性和机械性能,适用于多种液流电池体系且电池性能良好。

    一种基于DEF的铁铬液流电池SPEEK膜制备方法

    公开(公告)号:CN118431528A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202311010776.7

    申请日:2023-08-11

    Abstract: 本发明公开了一种基于DEF的铁铬液流电池SPEEK膜制备方法,涉及液流电池技术领域,包括以下步骤:步骤一:常温下将干燥的PEEK粉末分多次加入到浓硫酸中使其分散均匀,加热条件下以500‑1000rpm的速度机械搅拌4‑7h,溶液冷却至室温后缓慢倒入去离子冰水中,并不断用玻璃棒搅拌成丝;该基于DEF的铁铬液流电池SPEEK膜制备方法,采用了尺寸小于800目的PEEK粉末,增大了PEEK与浓硫酸的接触面积,使得粉末更易溶解,提升了磺化反应的效率,采用了新型有机溶剂N,N‑二乙基甲酰胺DEF进行溶解,与传统的DMSO、DMF、DMAC等有机溶剂相比,其毒性较低,符合欧盟REACH标准、ROSH标准,对操作环境要求小,使得制膜过程更为简单,采用该有机溶剂所制备的铸膜液溶解情况良好,整体均匀无固体杂质。

    一种钒液流电池用高电导率复合膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN117199466B

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202311466626.7

    申请日:2023-11-07

    Abstract: 本发明公开了一种钒液流电池用高电导率复合膜及其制备方法,由羧基化聚合物包覆纳米粒子与磺化聚醚醚酮复合而成,并采用流延工艺成膜;通过将纳米粒子质子化将单体吸附在其表面,通过聚合反应制备得到聚合物包覆纳米粒子,聚合物表面含有大量的含氮基团,可通过塘南排斥效应降低钒离子的渗透,提高钒电池的库伦效率;将羧基化聚合物包覆纳米粒子掺杂到磺化聚醚醚酮膜中,可以利用纳米粒子阻挡钒离子相互穿透,使复合膜具有更好的阻钒性能,提高钒电池的库伦效率;通过在聚合物包覆纳米粒子表面羧基化,大大提高了质子传输密度,提高了膜的电导率,进而提高了钒电池的电压效率。

    一种高透氧性的氢型含氟磺酸树脂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN117089021A

    公开(公告)日:2023-11-21

    申请号:CN202311158688.1

    申请日:2023-09-08

    Inventor: 杨大伟

    Abstract: 一种高透氧性的氢型含氟磺酸树脂及其制备方法与应用,属于燃料电池用电解质材料技术领域。解决了现有技术中含氟磺酸树脂透氧性差,成本高的技术问题。本发明的制备方法,先将降冰片烯系列单体A和含磺酰氟的全氟乙烯基醚单体B在铁络合物的引发下聚合反应,然后将得到的磺酰氟型含氟磺酸树脂浸泡在碱性溶液中,使‑SO2F基团水解为‑SO3X基团,再浸泡到酸性溶液中,使‑SO3X基团转换为‑SO3H基团,得到氢型含氟磺酸树脂。该氢型含氟磺酸树脂的制备方法条件温和,操作简单,生产成本低,得到的氢型含氟磺酸树脂在通用溶剂中的可加工性好,导电性高,透氧性好,能够作为质子交换膜燃料电池中的阴极催化剂层的电解质材料应用。

    一种离子化聚酮及其制备方法、阴离子交换膜

    公开(公告)号:CN116948150A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202210412681.7

    申请日:2022-04-19

    Inventor: 张正辉 刘小娣

    Abstract: 本发明涉及一种离子化聚酮及其制备方法、阴离子交换膜,属于功能高分子技术领域。本发明的离子化聚酮的主链中含大量的螺二芴结构,这种刚性而又扭曲的螺二芴结构在增强主链刚性的同时又在一定程度上增大了自由体积,有利于离子传导,因此本发明的离子化聚酮作为离子交换膜时具有较低的溶胀度和较高的离子电导率。由于本发明的离子化聚酮中完全不存在传统离子化聚芳醚酮中的醚键,不会在强碱条件下发生断裂,因而具有较强的耐碱性。另外,本发明的离子化聚酮中季铵盐基团为脂肪链型季铵盐基团,具有更好的耐碱性。

    一种功能型侧链酚酞聚醚酮、离子交换膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116693841A

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202310603921.6

    申请日:2023-05-26

    Inventor: 李胜海 赵子铭

    Abstract: 一种功能型侧链酚酞聚醚酮、离子交换膜及其制备方法和应用,涉及离子传导膜技术领域,解决了离子交换膜成本高、电池性能的问题,可应用于液流电池储能技术中。将胺化的酚酞单体与二氟二苯酮溶于极性非质子溶剂中,除去空气和水,在氮气氛且密闭下升温搅拌反应得到粘稠溶液;降至室温后倒入冰水中析出固体,洗涤、抽滤并烘干;将固体溶于极性非质子溶剂并置于烧瓶中,加入季铵化反应试剂加热搅拌反应;降至室温后倒入冰水中析出固体,洗涤、抽滤并烘干得到功能型侧链酚酞聚醚酮。用DMSO和功能型侧链酚酞聚醚酮聚合物配置铸膜液;除去杂质并除去气泡使聚合物完全溶解于DMSO;静置后将溶液平铺于水平玻璃板上,溶剂挥发后从玻璃板上剥离。

    一种可直接聚合的双磺酸单体及侧链磺酸型聚芳烃及其制备方法以及应用

    公开(公告)号:CN116410171A

    公开(公告)日:2023-07-11

    申请号:CN202310368680.1

    申请日:2023-04-07

    Abstract: 本发明提供了一种可直接聚合的双磺酸单体,具有式I所示结构。本发明提供的双磺酸的芳基单体在超酸的催化下进行傅克羟烷基化聚合反应制备高电导的磺酸型梳状聚芳烃聚合物材料。该单体的合成及聚合的方法反应条件均温和,路线简便,避免使用金属催化,降低环境污染也降低了成本。同时磺化聚芳烃无需后磺化,可通过调控单体比例控制磺化度,避免了磺化过程中的交联和其他副反应的发生。与此同时该方法,采用疏水刚性无醚疏水主链与亲水的双磺酸柔性侧链相结合的设计,更易形成微相分离的微相形貌,对丰富PEMs的种类,并拓展其应用领域具有重要的意义。

    一种钒液流电池用复合质子交换膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN116247256A

    公开(公告)日:2023-06-09

    申请号:CN202310214162.4

    申请日:2023-03-08

    Inventor: 肖伟

    Abstract: 本发明涉及质子交换膜制备领域,特别是一种钒液流电池用复合质子交换膜及其制备方法。复合质子交换膜从材料和结构两方面进行改进,主要组成材料包括全氟磺酸树脂和磺化聚醚醚酮树脂,膜的微观结构包括高强度树脂网络和高离子导电性树脂颗粒,二者有机结合成为整体。复合质子交换膜主要通过聚醚醚酮树脂的磺化处理及纳米颗粒的制备、铸膜液及复合膜的流延制备等,所得膜显示出优异的离子传输选择性、适宜的溶胀性和良好的机械强度,综合性能优于市售质子交换膜。同时,本发明技术工艺简单、原料易得,无需昂贵、复杂的生产设备,易于实现规模化生产。该技术可显著推进钒液流电池的性能提升和成本降低,促进其在规模化储能领域的推广。

Patent Agency Ranking