1.一种有机/无机两性离子传导复合膜的制备方法,其特征在于,采用全氟磺酸树脂/阳离子型离子液体改性的无机粒子两性离子传导复合膜,复合膜的成膜工艺步骤如下:
(1)称取1~5g离子液体、5~30mg的2,2’-偶氮二异丁腈引发剂于烧瓶中,向其中加入20~70ml分散溶剂,将烧瓶超声30~60min,通入氮气,将烧瓶在50~70℃下搅拌3~5h;加入50~200g无机粒子,继续搅拌4~8h,将产物用无水乙醇和去离子水反复洗涤,真空干燥至恒重,研磨成粉末为被包覆处理的无机粒子,备用;
(2)称取0.1~5g步骤(1)制备的粉末加入到15~25ml的有机溶剂中超声分散20~30h,获得被包覆处理的无机粒子分散液;
(3)称取全氟磺酸树脂溶于高沸点有机溶剂中,在反应釜中加热溶解,配成质量百分数为4~20%的全氟磺酸树脂溶液,加热溶解温度条件为180℃~230℃,保温1~5小时;
(4)将步骤(2)制备的分散液加入到步骤(3)制备的树脂溶液中进行混合,搅拌20~30h,获得制膜液;
(5)将步骤(4)制备的制膜液浇注到洁净的玻璃板上,在成膜温度60~140℃、成膜时间1~6h的工艺条件下进行烘干成膜,制备有机/无机两性离子传导复合膜。
2.按照权利要求1所述的有机/无机两性离子传导复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,无机粒子为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、介孔分子筛或沸石,其粒度为10~200nm。
3.按照权利要求1所述的有机/无机两性离子传导复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,离子液体为季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子和吡咯盐离子或聚离子液体。
4.按照权利要求1所述的有机/无机两性离子传导复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,常见离子液体的阳离子为如下之一:
5.按照权利要求1所述的有机/无机两性离子传导复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,分散溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、甲醇、水、乙醇或丙酮。
6.按照权利要求1所述的有机/无机两性离子传导复合膜的制备方法,其特征在于,优选的,步骤(1)中,无机粒子与离子液体的质量比为0.1:10~1:2。
7.按照权利要求1所述的有机/无机两性离子传导复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,高沸点有机溶剂为二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二氯甲烷。
8.按照权利要求1所述的有机/无机两性离子传导复合膜的制备方法,其特征在于,优选的,步骤(3)的全氟磺酸树脂溶液中,全氟磺酸树脂的质量百分数为7%~15%。
9.按照权利要求1所述的有机/无机两性离子传导复合膜的制备方法,其特征在于,优选的,步骤(4)中,包覆处理后无机粒子与全氟磺酸树脂的质量比为0.01:10~1:10。
10.按照权利要求1所述的有机/无机两性离子传导复合膜的制备方法,其特征在于,优选的,步骤(5)中,成膜温度为100~130℃,成膜时间为1~3h。