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申请/专利权人：长沙理工大学

摘要：本发明公开了SPEEK／改性膨润土复合离子交换膜及其制备方法，包括：利用改性液制备改性膨润土颗粒；利用粘结剂制备SPEEK粘结剂溶液；将改性膨润土颗粒加入至SPEEK粘结剂溶液中，经搅拌、超声，得到SPEEK改性膨润土混合液；将SPEEK改性膨润土混合液倒入玻璃板中，采用溶液浇铸法制备成膜，经循环升温干燥，得到SPEEK改性膨润土复合离子交换膜。本发明SPEEK／改性膨润土复合离子交换膜及其制备方法调节离子传输通道，提升隔膜的离子传导性能、化学及机械稳定性，所得复合离子交换膜具有优异的离子选择性、离子传导率，良好的化学稳定性和机械性能，良好的电池性能和低成本等优势。

主权项：1.SPEEK改性膨润土复合离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备改性膨润土颗粒：步骤11，干法提纯：将膨润土破碎、研磨、过筛，得到过筛的膨润土粉体；步骤12，改性处理：将过筛的膨润土粉体以1g:3mL～5mL的质量体积比置于浓度为2molL～3molL的改性液中，以200rmin～2000rmin的搅拌速率搅拌24h～48h，得到改性膨润土悬浊液；所述改性液包括碱液或盐液；其中，所述碱液包括NaOH水溶液、KOH水溶液或LiOH水溶液；所述盐液包括NaCl水溶液、KCl水溶液、LiCl水溶液或Li2SO4水溶液；步骤13，高速离心提纯：对步骤12得到的改性膨润土悬浊液进行多次离心分离，离心转速范围为1000rmin～20000rmin，离心时间为2min～30min，离心次数为2次～10次，得到改性膨润土膏状物；步骤14，焙烧改性：将步骤13得到的改性膨润土膏状物在60℃～120℃的温度下焙烧12h～48h，所得产物经研磨，得到改性膨润土颗粒；步骤2，制备SPEEK粘结剂溶液：步骤21，将干燥的PEEK以1：5～30gmL的质量体积比溶于98wt％的浓硫酸中，在60℃～100℃的恒温条件下，以300rmin～3000rmin的搅拌速率搅拌1h～3h，将搅拌后的混合溶液洗涤至中性，然后在60℃～100℃的温度条件下干燥20h～30h，得到干燥的SPEEK；所述干燥的SPEEK的磺化度为10％～80％；步骤22，将干燥的SPEEK以1g:10～60mL的质量体积比加入至高沸点有机溶剂中，在40℃～120℃的恒温条件下搅拌0.8h～5h，得到SPEEK溶液；所述高沸点有机溶剂包括：二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃中的任一种；步骤23，将粘结剂加入至步骤22得到的SPEEK溶液中，在40℃～120℃的恒温条件下搅拌0.5h～3h，得到SPEEK粘结剂溶液；所述粘结剂包括：聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯腈、海藻酸盐中的任一种；所述粘结剂与步骤22中干燥的SPEEK的质量比为0.01～0.05：1；步骤3，将步骤1得到的改性膨润土颗粒加入至步骤2得到的SPEEK粘结剂溶液中，在40℃～80℃的恒温条件下，以700rmin～2000rmin的搅拌速率，搅拌2h～4h，然后超声10min～60min，得到SPEEK改性膨润土混合液；所述改性膨润土颗粒与步骤22中干燥的SPEEK的质量比为0.01～0.05：1；步骤4，将步骤3所得SPEEK改性膨润土混合液倒入玻璃板中，采用溶液浇铸法制备成膜，经循环升温干燥，第一步升温至20℃～100℃，干燥2h～24h；第二步升温至100℃～160℃，干燥10h～24h，得到厚度为20μm～120μm的SPEEK改性膨润土复合离子交换膜。

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