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技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及堿性水電解技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種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。背景技術(shù)[0002] 清潔型能源氫能作為未來(lái)重要的能源載體之一，具有廣泛的應(yīng)用前景。堿性水電解作為一種成熟的綠氫制備技術(shù)，能耗有進(jìn)一步降低的空間。通常，堿性水電解裝置包括電解槽、電極和隔膜，通電時(shí)在陰極側(cè)產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極側(cè)產(chǎn)生氧氣。[0003] 對(duì)于堿性水電解用隔膜，要求具備離子透過(guò)性、機(jī)械強(qiáng)度、氣密性、電氣絕緣性等方面的性能。其中，離子透過(guò)性，直接影響所用隔膜的堿性水電解槽的電解效率。提高隔膜的離子透過(guò)性可以降低隔膜的面電阻，從而提升堿性水電解槽的電解效率。機(jī)械強(qiáng)度，要求隔膜具備較好的機(jī)械強(qiáng)度以便能夠經(jīng)受電解槽的電極與隔膜之間的摩擦。氣密性，要求隔膜具備阻隔氣體的性能，電解生成的氣體無(wú)法透過(guò)隔膜，也就是說(shuō)隔膜只允許離子透過(guò)。電氣絕緣性，是指隔膜不能導(dǎo)電，需要是絕緣狀態(tài)。[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中的堿性水電解用隔膜很難同時(shí)兼顧上述四個(gè)方面的性能，因此本發(fā)明旨在提供一種同時(shí)具備離子透過(guò)性、機(jī)械強(qiáng)度、氣密性和電氣絕緣性的堿性水電解用隔膜。發(fā)明內(nèi)容[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種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。[0006] 第一方面，本發(fā)明提供一種超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜，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： 其中，K為校正系數(shù)，范圍為3～5，L和D的單位均為納米。[0007] 本發(fā)明通過(guò)將特定濃度的納米纖維均勻分散到制膜漿料中，實(shí)現(xiàn)納米纖維貫穿均勻分布在多孔支撐層和致密皮層，從而在保持膜較好機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，大幅度降低復(fù)合隔膜的厚度，進(jìn)而有效降低隔膜的面電阻，提高膜的離子透過(guò)性。[0008] 根據(jù)本發(fā)明提供的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜，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。[0009] 根據(jù)本發(fā)明提供的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜，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。[0010] 根據(jù)本發(fā)明提供的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜，所述納米纖維的長(zhǎng)度L為1000～8000nm，直徑D為10～50nm。

[0011] 根據(jù)本發(fā)明提供的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜，所述無(wú)機(jī)納米顆粒為氧化鋯、氧化鈦、氧化釔中的一種或者多種，粒徑為10?200nm。[0012] 根據(jù)本發(fā)明提供的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜，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；[0013] 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。[0014] 根據(jù)本發(fā)明提供的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜，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；

[0015] 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。[0016] 根據(jù)本發(fā)明提供的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜，所述復(fù)合隔膜的面電阻為0.15～2 2 2

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。

[0017] 第二方面，本發(fā)明提供一種超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜的制備方法。[0018] 本發(fā)明提供的制備方法包括：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；[0019] 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。[0020] 第三方面，本發(fā)明提供一種堿性水電解裝置，包括上述任一超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜或上述制備方法制備得到的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜。[0021] 本發(fā)明提供了一種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，通過(guò)將特定濃度的納米纖維均勻分散到制膜漿料中，在保持膜較好的機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，大幅度降低復(fù)合隔膜的厚度，從而有效降低隔膜的面電阻，提高膜的離子透過(guò)性，此外，隔膜的氣密性和電氣絕緣性也符合要求，即本發(fā)明得到了一種同時(shí)具備離子透過(guò)性、機(jī)械強(qiáng)度、氣密性和電氣絕緣性的堿性水電解用隔膜。附圖說(shuō)明[0022] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中所制備隔膜的截面結(jié)構(gòu)示意圖；[0023] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中所制備隔膜截面掃描電鏡圖。具體實(shí)施方式[0024] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。[0025] 在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明實(shí)施例的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。[0026] 第一方面，本發(fā)明提供一種超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜，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： 其中，K為校正系數(shù)，范圍為3～5，L和D的單位均為納米。[0027] 現(xiàn)有技術(shù)中一般將包括無(wú)機(jī)納米顆粒、有機(jī)高分子聚合物和粘結(jié)劑的漿料涂覆在聚丙烯、聚乙烯等支撐體表面，從而獲得堿性水電解用隔膜。但是，上述隔膜厚度較大，影響隔膜的離子透過(guò)性，倘若直接去掉支撐體，隔膜的機(jī)械性能又往往不能達(dá)標(biāo)。[0028] 本發(fā)明通過(guò)將特定濃度的納米纖維均勻分散到制膜漿料中，實(shí)現(xiàn)納米纖維貫穿均勻分布在多孔支撐層和致密皮層，從而在保持膜較好機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，大幅度降低復(fù)合隔膜的厚度，進(jìn)而有效降低隔膜的面電阻，提高隔膜的離子透過(guò)性。其中，納米纖維的濃度需滿足 是發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)才獲得的，起初依據(jù)簡(jiǎn)單的質(zhì)量比例控制添加納米纖維，但是不能很好兼顧離子透過(guò)性和機(jī)械強(qiáng)度，最終通過(guò)同時(shí)調(diào)控纖維的長(zhǎng)徑比以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)，才確定了[0029] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，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。[0030] 本發(fā)明經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，將復(fù)合隔膜的厚度控制在納米纖維質(zhì)量百分含量的20～60倍左右，較為合適，所得復(fù)合隔膜厚度既很薄，又滿足各方面性能。[0031] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述納米纖維為棉花纖維、聚丙烯纖維(PP纖維)、聚苯硫醚纖維(PPS纖維)中的一種或多種。[0032] 棉花纖維(或稱棉纖維)是由受精胚珠的表皮細(xì)胞經(jīng)伸長(zhǎng)、加厚而成的種子纖維，不同于一般的韌皮纖維。它的主要組成物質(zhì)是纖維素。纖維素是天然高分子化合物，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為(C6H10O5)n。正常成熟的棉纖維素含量約為94％。棉纖維具有許多優(yōu)良經(jīng)濟(jì)性狀。[0033] 聚丙烯纖維是以丙烯聚合得到的等規(guī)聚丙烯為原料紡制而成的合成纖維。聚丙烯纖維具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、彈性好、耐腐蝕、具有電絕緣性等特點(diǎn)。[0034] 聚苯硫醚纖維由聚苯硫醚經(jīng)熔融紡絲制得。呈琥珀色，強(qiáng)度0.18～0.26N/tex，伸長(zhǎng)率25～35％，初始模量2.65～3.53N/tex。具有良好的耐熱性，主要用作高溫過(guò)濾織物，耐受溫度可達(dá)190℃。該纖維還具有優(yōu)良的耐化學(xué)試劑和水解性，以及阻燃性能。[0035] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述納米纖維的長(zhǎng)度L為1000～8000nm，直徑D為10～50nm。

[0036] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述無(wú)機(jī)納米顆粒為氧化鋯、氧化鈦、氧化釔中的一種或者多種，粒徑為10?200nm。[0037] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，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。[0038] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述粘結(jié)劑為聚乙烯吡咯烷酮(PP)、聚乙烯醇(PA)中的一種或多種。[0039] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，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；[0040] 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。[0041] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述復(fù)合隔膜的面電阻為0.15～0.3Ω.cm2，彈性模2 2

量為150～300N/mm，斷裂強(qiáng)度為20～40N/mm，泡點(diǎn)為5?10bar。

[0042] 第二方面，本發(fā)明提供一種超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜的制備方法。[0043] 本發(fā)明提供的制備方法包括：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；[0044] 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。[0045] 其中，相轉(zhuǎn)化操作按照本領(lǐng)域常規(guī)方法進(jìn)行，包括預(yù)蒸發(fā)，使得隔膜形成表面的致密皮層和下層的多孔支撐層。[0046] 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述納米纖維為棉花纖維、聚丙烯纖維(PP纖維)、聚苯硫醚纖維(PPS纖維)中的一種或多種。其在漿料中的的質(zhì)量百分含量S％與所述納米纖維的長(zhǎng)度L、直徑D滿足： K為校正系數(shù)，范圍為3～5，L和D的單位均為納米。[0047] 進(jìn)一步地，所述納米纖維的長(zhǎng)度L為1000?8000nm，直徑D為10?50nm。[0048] 所述無(wú)機(jī)納米顆粒為氧化鋯、氧化鈦、氧化釔中的一種或者多種，粒徑為10?200nm。

[0049] 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。[0050] 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。[0051] 所述溶劑選自二甲基亞砜、N?甲基吡咯烷酮、N,N?二甲基甲酰胺、乙腈中的一種或多種。[0052] 第三方面，本發(fā)明提供一種堿性水電解裝置，包括上述任一超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜或上述制備方法制備得到的超薄堿性水電解用復(fù)合隔膜。[0053] 堿性水電解裝置一般包括電解槽、電極和隔膜，通電時(shí)在陰極側(cè)產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極側(cè)產(chǎn)生氧氣。本發(fā)明的堿性水電解裝置采用上述同時(shí)具備離子透過(guò)性、機(jī)械強(qiáng)度、氣密性、電氣絕緣性的復(fù)合隔膜，從而可以提高堿性水電解裝置的電解效率，隔膜也能夠經(jīng)受電解槽的電極與隔膜之間的摩擦，隔膜具備阻隔氣體的性能，電解生成的氣體無(wú)法透過(guò)隔膜，隔膜也不能導(dǎo)電，處于絕緣狀態(tài)。總而言之，安全又高效。[0054] 以下為具體實(shí)施例，所用原料若無(wú)特別說(shuō)明，均為通過(guò)正規(guī)商業(yè)渠道獲得。[0055] 實(shí)施例1[0056] 本實(shí)施例提供一種超薄堿性水電解用復(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。[0057] 其制備方法如下：[0058] 將直徑為10nm，長(zhǎng)為1000nm的聚丙烯纖維(質(zhì)量分?jǐn)?shù)15％)、納米氧化鋯(粒徑為10nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％)、聚醚砜(質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％)、聚乙烯醇(質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％)和溶劑NMP(質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％)混合，高速攪拌勻漿獲得漿料，將所得漿料直接在玻璃板上進(jìn)行刮涂，然后進(jìn)行相轉(zhuǎn)化，相轉(zhuǎn)液為水和NMP的混合物(體積比5:1)，相轉(zhuǎn)化時(shí)間為1h，制得復(fù)合隔膜樣品S1。

[0059] 所得復(fù)合隔膜樣品S1的整體厚度為350μm，其中，致密皮層的厚度約為10μm，多孔支撐層的厚度約為340μm。[0060] 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述致密皮層包含50％的無(wú)機(jī)納米顆粒、10％的納米纖維、35％的有機(jī)高分子聚合物和5％的粘結(jié)劑；所述多孔支撐層包含80％的無(wú)機(jī)納米顆粒、5％的納米纖維、14％的有機(jī)高分子聚合物和1％的粘結(jié)劑。[0061] 本實(shí)施例所得復(fù)合隔膜樣品S1的截面結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，截面掃描電鏡圖如圖2所示。[0062] 實(shí)施例2[0063] 本實(shí)施例提供一種超薄堿性水電解用復(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。[0064] 其制備方法如下：[0065] 將直徑為50nm，長(zhǎng)為8000nm的聚苯硫醚纖維(質(zhì)量分?jǐn)?shù)6％)、納米氧化鋯(粒徑為200nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)32％)、殼聚糖(質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％)、聚乙烯醇(質(zhì)量分?jǐn)?shù)2％)和溶劑N,N?二甲基甲酰胺(質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％)混合，高速攪拌勻漿獲得漿料，將所得漿料刮涂制膜，然后進(jìn)行相轉(zhuǎn)化，相轉(zhuǎn)液為水和NMP的混合物(體積比6:1)，相轉(zhuǎn)化時(shí)間為0.8h，制得復(fù)合隔膜樣品S2。

[0066] 所得復(fù)合隔膜樣品S2的整體厚度為280μm，其中，致密皮層的厚度約為20μm，多孔支撐層的厚度約為260μm。[0067] 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述致密皮層包含30％的無(wú)機(jī)納米顆粒、15％的納米纖維、50％的有機(jī)高分子聚合物和5％的粘結(jié)劑；所述多孔支撐層包含60％的無(wú)機(jī)納米顆粒、20％的納米纖維、15％的有機(jī)高分子聚合物和5％的粘結(jié)劑。[0068] 實(shí)施例3[0069] 本實(shí)施例提供一種超薄堿性水電解用復(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。[0070] 其制備方法如下：[0071] 將直徑為30nm，長(zhǎng)為4000nm的棉花纖維(質(zhì)量分?jǐn)?shù)8％)、納米氧化鋯(粒徑為100nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)42％)、聚芳醚酮(質(zhì)量分?jǐn)?shù)12％)、聚乙烯醇(質(zhì)量分?jǐn)?shù)3％)和溶劑二甲基亞砜(質(zhì)量分?jǐn)?shù)35％)混合，高速攪拌勻漿獲得漿料，將所得漿料刮涂制膜，然后進(jìn)行相轉(zhuǎn)化，相轉(zhuǎn)液為水和NMP的混合物(體積比7:1)，相轉(zhuǎn)化時(shí)間為1.2h，制得復(fù)合隔膜樣品S3。

[0072] 所得復(fù)合隔膜樣品S3的整體厚度為350μm，其中，致密皮層的厚度約為30μm，多孔支撐層的厚度約為320μm。[0073] 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述致密皮層包含49％的無(wú)機(jī)納米顆粒、20％的納米纖維、30％的有機(jī)高分子聚合物和1％的粘結(jié)劑；所述多孔支撐層包含75％的無(wú)機(jī)納米顆粒、17％的納米纖維、5％的有機(jī)高分子聚合物和3％的粘結(jié)劑。[0074] 實(shí)施例4[0075] 本實(shí)施例提供一種堿性水電解用復(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。[0076] 其制備方法如下：[0077] 將直徑為10nm，長(zhǎng)為1000nm的聚丙烯纖維(質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％)、納米氧化鋯(粒徑為10nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)45％)、聚醚砜(質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％)、聚乙烯醇(質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％)和溶劑NMP(質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％)混合，高速攪拌勻漿獲得漿料，將所得漿料直接在玻璃板上進(jìn)行刮涂，然后進(jìn)行相轉(zhuǎn)化，相轉(zhuǎn)液為水和NMP的混合物(體積比4:1)，相轉(zhuǎn)化時(shí)間為0.5h，制得復(fù)合隔膜樣品S4。

[0078] 所得復(fù)合隔膜樣品S4的整體厚度為650μm，其中，致密皮層的厚度約為50μm，多孔支撐層的厚度約為600μm。[0079] 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述致密皮層包含50％的無(wú)機(jī)納米顆粒、10％的納米纖維、35％的有機(jī)高分子聚合物和5％的粘結(jié)劑；所述多孔支撐層包含80％的無(wú)機(jī)納米顆粒、5％的納米纖維、14％的有機(jī)高分子聚合物和1％的粘結(jié)劑。[0080] 對(duì)比例1[0081] 本對(duì)比例提供一種堿性水電解用復(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。[0082] 其制備方法如下：[0083] 將直徑為50nm，長(zhǎng)為2000nm的棉花纖維(質(zhì)量分?jǐn)?shù)8％)、納米氧化鋯(粒徑為100nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)42％)、聚芳醚酮(質(zhì)量分?jǐn)?shù)12％)、聚乙烯醇(質(zhì)量分?jǐn)?shù)3％)和溶劑二甲基亞砜(質(zhì)量分?jǐn)?shù)35％)混合，高速攪拌勻漿獲得漿料，將所得漿料刮涂制膜，然后進(jìn)行相轉(zhuǎn)化，相轉(zhuǎn)液為水和NMP的混合物(體積比5:1)，相轉(zhuǎn)化時(shí)間為1h，制得復(fù)合隔膜樣品D1。

[0084] 所得復(fù)合隔膜樣品D1的整體厚度為350μm，其中，致密皮層的厚度約為30μm，多孔支撐層的厚度約為320μm。[0085] 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述致密皮層包含49％的無(wú)機(jī)納米顆粒、20％的納米纖維、30％的有機(jī)高分子聚合物和1％的粘結(jié)劑；所述多孔支撐層包含75％的無(wú)機(jī)納米顆粒、17％的納米纖維、5％的有機(jī)高分子聚合物和3％的粘結(jié)劑。[0086] 對(duì)比例2[0087] 本對(duì)比例提供一種堿性水電解用復(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。[0088] 其制備方法如下：[0089] 將直徑為20nm，長(zhǎng)為8000nm的聚丙烯纖維(質(zhì)量分?jǐn)?shù)14％)、納米氧化鋯(粒徑為10nm，質(zhì)量分?jǐn)?shù)42％)、聚醚砜(質(zhì)量分?jǐn)?shù)8％)、聚乙烯醇(質(zhì)量分?jǐn)?shù)3％)和溶劑NMP(質(zhì)量分?jǐn)?shù)33％)混合，高速攪拌勻漿獲得漿料，將所得漿料直接在玻璃板上進(jìn)行刮涂，然后進(jìn)行相轉(zhuǎn)化，相轉(zhuǎn)液為水和NMP的混合物(體積比6:1)，相轉(zhuǎn)化時(shí)間為1.2h，制得復(fù)合隔膜樣品D2。

[0090] 所得復(fù)合隔膜樣品D2的整體厚度為300μm，其中，致密皮層的厚度約為10μm，多孔支撐層的厚度約為290μm。[0091] 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述致密皮層包含55％的無(wú)機(jī)納米顆粒、10％的納米纖維、33％的有機(jī)高分子聚合物和2％的粘結(jié)劑；所述多孔支撐層包含69％的無(wú)機(jī)納米顆粒、8％的納米纖維、20％的有機(jī)高分子聚合物和3％的粘結(jié)劑。[0092] 以下對(duì)比樣品3(D3)為ZIRFONPERLUTP500，購(gòu)自Agfa?Gevaert公司；對(duì)比樣品4(D4)為 PPS，購(gòu)自TORAY公司。

[0093] 性能測(cè)試[0094] 對(duì)復(fù)合隔膜樣品S1?S4和D1?D4進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如表1所示。[0095] 其中，面電阻的測(cè)試方法如下：[0096] 將隔膜切割成小塊，在30wt％的KOH溶液下浸泡1天后，用電化學(xué)工作站測(cè)試電阻。[0097] 泡點(diǎn)的測(cè)試方法如下：[0098] 將隔膜切割成小塊，用高純水浸潤(rùn)，放入泡壓法膜孔徑分析儀(BSD?PB)測(cè)試，在膜的一側(cè)施加氣體壓強(qiáng)，待膜的另一側(cè)檢測(cè)到1mL/min的氣流時(shí)，該壓強(qiáng)視作隔膜的泡點(diǎn)。泡點(diǎn)的計(jì)算公式如下：

[0099][0100] 式中，D＝孔隙直徑，單位μm；γ＝液體的表面張力，單位：dny/cm；θ＝接觸角，單位：度；△P＝壓差，單位KPa。[0101] 彈性模量、斷裂強(qiáng)度采取本領(lǐng)域常規(guī)測(cè)試方法。[0102] 表1[0103][0104][0105] 最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。