新型凝胶填充复合膜用于碱性水电解

作者：秦星星; 闵洛夫; 张文; 许卫; 王宇新^*

来源：化学工业与工程, 2023, 40(03): 141-150.

DOI：10.13353/j.issn.1004.9533.20220315

• 聚苯硫醚无纺布
• 聚乙烯醇
• 凝胶填充膜
• 刮涂法
• 碱性水电解

采用多孔填充策略，以多孔聚苯硫醚(PPS)无纺布为基膜，以聚乙烯醇(PVA)凝胶作为填充物，制备出凝胶填充复合膜。通过简便的刮涂法，结合化学交联，制备出PVA填充PPS交联复合膜(PPS-PVA),该膜同时具有高离子传导率、阻气性、化学稳定性和机械稳定性。在80℃条件下，与Zirfon UTP-500商品膜相比，PPS-PVA复合膜具有低面电阻(150 mΩ·cm2)和低氢气渗透率[3.5×10-8 mol·(cm-2·s-1·kPa-1)]。在60℃、30%KOH溶液中进行碱稳定性测试，500 h后复合膜中PVA的质量仍能保持在初始值的88%左右，并且膜保持良好的机械强度。采用PPS-PVA复合膜在500 mA·cm-2的电流密度下进行单池碱性水电解，需要电压为1.91 V,低于使用Zirfon UTP-500膜时需要的1.96 V。

• 单位
  天津大学; 化学工程联合国家重点实验室