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    超薄堿性水電解用復合隔膜及其制備方法和堿性水電解裝置

    286   編輯:管理員   來源:清華大學  
    2024-05-21 09:10:12
    權利要求書: 1.一種超薄堿性水電解用復合隔膜,其特征在于,所述復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、無機納米顆粒、有機高分子聚合物和粘結劑,所述納米纖維在所述漿料中的質量百分含量S%與所述納米纖維的長度L、直徑D滿足:S=K*√L/D,其中,K為校正系數,范圍為3~5,L和D的單位均為納米,所述納米纖維的長度L為1000~8000nm,直徑D為10~50nm;所述復合隔膜的厚度H=M*S,其中M為厚度的校正系數,范圍為20~60,H的單位為微米;以質量分數計,所述致密皮層包含30%?50%的無機納米顆粒、5%?20%的納米纖維、30%?50%的有機高分子聚合物和1%?5%的粘結劑;所述多孔支撐層包含60%?80%的無機納米顆粒、5%?20%的納米纖維、5%?15%的有機高分子聚合物和1%?5%的粘結劑。2.根據權利要求1所述的超薄堿性水電解用復合隔膜,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.根據權利要求1或2所述的超薄堿性水電解用復合隔膜,其特征在于,所述無機納米顆粒為氧化鋯、氧化鈦、氧化釔中的一種或多種,粒徑為10?200nm。4.根據權利要求3所述的超薄堿性水電解用復合隔膜,其特征在于,所述有機高分子聚合物為聚醚砜、聚芳醚酮、殼聚糖中的一種或多種;所述粘結劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一種或多種。5.根據權利要求1所述的超薄堿性水電解用復合隔膜,其特征在于,所述復合隔膜的面2 2 2電阻為0.15~0.3Ω.cm ,彈性模量為150~300N/mm ,斷裂強度為20~40N/mm ,泡點為5?10bar。6.權利要求1?5任一項所述的超薄堿性水電解用復合隔膜的制備方法,其特征在于,包括:將納米纖維、無機納米顆粒、有機高分子聚合物、粘結劑和溶劑混合,制得漿料;將所述漿料制成薄膜狀后,進行相轉化,獲得所述復合隔膜。7.一種堿性水電解裝置,其特征在于,包括權利要求1?5任一項所述的超薄堿性水電解用復合隔膜或權利要求6所述的制備方法制備得到的超薄堿性水電解用復合隔膜。 說明書: 超薄堿性水電解用復合隔膜及其制備方法和堿性水電解裝置
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