[00304356]PBI基高温质子交换膜制备及应用
交易价格：
面议
类型：
非专利
技术成熟度：
正在研发
交易方式：
完全转让
联系人：
常州大学
所在地：江苏常州市
- 服务承诺
- 产权明晰
-
资料保密
对所交付的所有资料进行保密
- 如实描述
技术详细介绍
质子交换膜燃料电池在车用动力能源，分布式发电站，便携式电子产品等领域具有很好的应用前景，因而受到广泛关注。然而应用最广的Nafion质子交换膜存由于脱水导致电导率降低，无法在高温下使用。聚苯并咪唑(PBI)是制备聚合物电解质膜常用的材料，PBI 的热稳定性极好，熔点高于600oC，化学稳定性好，并且具有良好的机械强度，是一种优异的聚合物电解质膜材料。然而PBI 本身并没有离子导电的能力，虽然采用离子基团修饰的方法能够提高PBI 的导电性，但是修饰之后的PBI 溶解性能发生变化，给成膜增加了困难。
针对Nafion膜存在的问题，我们以PBI为基体，以磷酸代替水作为质子传导介质合成基于PBI的高温质子交换膜(图1)，并通过原位聚合的方法添加倍半硅氧烷来抑制磷酸的泄露，制备得到的质子交换膜在180°C电导率达到6.3×10−2 S cm-1。以两性离子修饰氧化石墨烯为添加剂制备得到高性能质子交换膜，两性离子修饰氧化石墨烯的添加大大提高了质子交换膜的电导率，90 °C 下其最高电导率达到4.12×10-2 S cm-1，同时质子交换膜保持较低的甲醇渗透率(1.38×10-7 cm2 s-1, 25 °C)，同等实验条件下，该性能远远优于Nafion膜。目前我们已经在实验室成功合成多种结构PBI，完成实验室小试生产，对各种PBI结构和性能进行了全面的分析表征，并以PBI为基体制备了复合型高温质子交换膜，相关结果发表SCI论文4篇，申请中国发明专利6项，并有4项已获得授权，掌握PBI的合成及质子交换膜制备的全部技术和工艺，并已经开展组装PBI基高温质子交换膜的燃料电池，目前已经获得部分研究数据，其性能和寿命正的研究正在进行中。计划投入经费约300-500万元，经过2-3年的努力，将PBI及质子交换膜实现中试规模制备，用于组装二代高温电池样品，燃料电池系统及应用测试。
本项目拟与特种高分子材料、燃料电池材料等相关的企业开展技术合作和合作开发新产品，相关技术可以转让。
微信公众号
