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超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜及其制備方法和堿性水電解裝置

303   編輯:管理員   來(lái)源:清華大學(xué)  
2024-05-21 09:10:12
權(quán)利要求書(shū): 1.一種超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜,其特征在于,所述復(fù)合隔膜由多孔支撐層和形成在所述多孔支撐層外表面的致密皮層構(gòu)成,所述多孔支撐層和所述致密皮層由同一組成的漿料制備得到,所述漿料包括納米纖維、無(wú)機(jī)納米顆粒、有機(jī)高分子聚合物和粘結(jié)劑,所述納米纖維在所述漿料中的質(zhì)量百分含量S%與所述納米纖維的長(zhǎng)度L、直徑D滿足:S=K*√L/D,其中,K為校正系數(shù),范圍為3~5,L和D的單位均為納米,所述納米纖維的長(zhǎng)度L為1000~8000nm,直徑D為10~50nm;所述復(fù)合隔膜的厚度H=M*S,其中M為厚度的校正系數(shù),范圍為20~60,H的單位為微米;以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),所述致密皮層包含30%?50%的無(wú)機(jī)納米顆粒、5%?20%的納米纖維、30%?50%的有機(jī)高分子聚合物和1%?5%的粘結(jié)劑;所述多孔支撐層包含60%?80%的無(wú)機(jī)納米顆粒、5%?20%的納米纖維、5%?15%的有機(jī)高分子聚合物和1%?5%的粘結(jié)劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜,其特征在于,所述納米纖維為棉花纖維、聚丙烯纖維、聚苯硫醚纖維中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜,其特征在于,所述無(wú)機(jī)納米顆粒為氧化鋯、氧化鈦、氧化釔中的一種或多種,粒徑為10?200nm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜,其特征在于,所述有機(jī)高分子聚合物為聚醚砜、聚芳醚酮、殼聚糖中的一種或多種;所述粘結(jié)劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜,其特征在于,所述復(fù)合隔膜的面2 2 2電阻為0.15~0.3Ω.cm ,彈性模量為150~300N/mm ,斷裂強(qiáng)度為20~40N/mm ,泡點(diǎn)為5?10bar。6.權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜的制備方法,其特征在于,包括:將納米纖維、無(wú)機(jī)納米顆粒、有機(jī)高分子聚合物、粘結(jié)劑和溶劑混合,制得漿料;將所述漿料制成薄膜狀后,進(jìn)行相轉(zhuǎn)化,獲得所述復(fù)合隔膜。7.一種堿性水電解裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜或權(quán)利要求6所述的制備方法制備得到的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜。 說(shuō)明書(shū): 超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜及其制備方法和堿性水電解裝置
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