Катионообменная мембрана для электрохимических процессов

(5)5 С 25 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕН и (ОЯ)ер Гус(ОЯ)24176,энд Компан (ОЯ), Вальт эль Ресник Японии М /46, 1977. РА Ц ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГК(.(Т СССР(72) Томас Чарльз Биссоттав Грот(ОЕ) и Поль Раф(56) Выложенная заявкакл, С 25 В 13/08, С 25 В 54) КАТИОНООБМЕННАЯ МЕМ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ П СОВ57) Изобретение относится к катионообленным мембранам для электрохимическихпроцессов, Целью изобретения является Изобретение относится к катионообменным мембранам для электрохимическихпроцессов,Наиболее близкой к изобретению потехнической сущности и достигаемому результату является мембрана для электрохимических процессов, содержащая два слояиз фторированного полимера с группамиСООН и 302 ОН и армирующий материал(1, Армирующий материал необходим дляупрочнения мембраны.Однако применение армировки внутримембраны не язляется полностью выгодным, Одним из вредных эффектов являетсято, что использование армирования, подобного ткани, приводит к утолщению мембраны, что в свою очередь приводит к работепри повышенном напряжении, поскольку сувеличением толщины возрастает электриснижение напряжения и повышение выхода по току, Для этого катионов ктивная мембрана содержит два пленочных слоя из фторированного полимера, первый из которых выполнен из полимера, содержащего СООМ- группы, где М-натрий или калий, второй - выполнен из полимера, содержащего 50 ЗМ- группы, и армирующий материал, который включает армирующие волокна из пергалоидуглеродного полимера с соотношением сторон сечения в диапазоне 5,5-6,7 и каналы, полученные в результате удаления волокон, предпочтительно целлюлозных, химическим путем при соотношении армирующих волокон и каналов (1:1)-(1;10), при этом толщина мембраны составляет 50-250 мкм, а толщина армирующего материала составляет 25-125 мкм, 2 ил,ческое сопротивление мембраны, Попытки понижения электрического сопротивления путем использования более тонких пленок 3 при изготовлении армированных мембран часто являются безуспешными, поскольку фь пленки разрываются в некоторых окнах тка- О ни при изготовлении мембраны, что приво- Ос, дит к получению мембраны с утечками (окна означают открытую область ткани между соседними нитями ткани). Мембрана с утечками нежелательна, поскольку она допускает Д перетекание анолита и католита в противоположные камеры ячейки, в результат чего понижается выход по току и происходит загрязнение продукта. Кроме того, толстые слои полимера в местах перекрещивания нитей в армирующей ткани также представляют собой области с высоким сопротивлением (места перекрощивания означаютпоперечно-переходные узлы, в которых ни- .ти в основе встречаются с нитями утка).Второй вредный эффект, который также приводит к повышенному напряжениюпри работе. вызывается "затеняющим"эффектом армирующих элементов. Наикратчайший путь иона через мембрану определяется как прямо перпендикулярныйпуть от одной поверхности к другой поверхности. Армирующие элементы представляют собой равномерно распределенноевещество, которое непроницаемо дляионов. Те участки в мембране, в которыхионы не могут передвигаться прямо перпендикулярно через мембрану и должны проходить окольным маршрутом, минуяармирующий элемент, называются затененными областями. Введение затененных областей в мембрану посредствомиспользования армирования фактическиприводит к уменьшению.той части мембраны, которая эффективно пропускает ионы, итаким образом, увеличивается рабочее напряжение мембраны. Та часть затененнойобласти мембраны, которая смежна с последующей по потоку стороной армирующихэлементов (последующий по потоку означает направление потока положительныхионов через мембрану), называется заблокированной областью,Цель изобретения - снижение напряжения и повышение выхода по току.Для этого катионообменная мембранасодержит два пленочных слоя из фторированного полимера, первый из которых выполнен из полимера, содержащегоСООМ-группы, где М - натрий или калий,второй - из полимера, содержащего 50 зМгруппы, и армирующий материал, которыйвключает армирующие волокна из пергалоидуглеродного полимера с соотношениемсторон сечения в диапазоне 5,5-6,7 и каналы, полученные в результате удаления волокон, предпочтительно целлюлозных,химическим путем при соотношении армирующих волокон и каналов (1;1)-(1:10), приэтом толщина мембраны составляет 50-250мкм, а толщина армирующего материала 25-.125 мкм.На фиг,1 и фиг,2 представлена структура мембраны; На фиг,1 - поперечное сечение мембраны; на фиг,2 - то же (видспереди),Первый слой полимера, относящегося кизобретению, является обычно карбоксильным полимером, имеющим фторированнуюуглеводородную основную цепь, к которойприсоединены функциональные группы илисвисающие боковые цепи, которые в своюочередь несут функциональные группы, Этисвисающие боковые цепи могут содержать, например, группы (.С.)г.у, а которых2 представляет собой Е или СЕз, т является 5 числом от 1 до 12 и Ч представляет собой-СООВ или -Сй, где В является низшим алкилом. Обычно функциональная группа в боковых цепях полимера может находиться в концевых группах10 Другой класс карбоксилсодержащих 15 полимеров представлен полимерами, содержащими повторяющиеся блоки сх 2 СХ 2 СЕ СГ 2 ОСЕСГ 20 25 Е-В,2; 1=1-12; Вляют софтора и дставляет шим алкив которых ц=З; г=1-10; э=0,1 или атомы Х, взятые вместе, предста бой 4 атома фтора или три атома один атом хлора У-Е или СЕз; Е пре собой Е или СЕз и В является низ лом.Преров явлна и со дпочтительной группой сополиме яются сополимеры тетрафторэтиле единения, имеющего формулу =СЕО(СЕ 2 СЕО)п (СЕ 2)щ СООВ,40 где п=0,1 или 2 и гп=1,2, 3 или 4. В-СНз, С 2 Н 5 или СзН 7.Обычно сульфонильный полимер, к ко торому относится изобретение. являетсяполимером с фторированной углеводородной основной цепью, к которой присоединены функциональные группы или свисающие боковые цепи, которые в свою очередь несут 0 функциональные группы, Эти свисающиебоковые цепи могут содержать, например, группы -СЕ 2-СЕ-Я 02 У, в которых Вг пред 55 ставляет собой фтор, х кильный радикал С 1-С хлор, предпочтительно циональная группа в бо ра присутствует в концлор или перфторал 1 о и И/ - фтор или фтор, Обычно функковых цепях полимеевых группах -сг-ы г.2яаНаиболее предпочтительным сомономером, содержащим фтористый сульфонил,является перфтор-(3,6-диокса-метил-октенсульфонилфторид),0 ССОС51Сг,Предпочтительный класс таких полимеров представлен полимерами, имеющими 10повторяющиеся блоки сх -сх - 2 2=0,1 или тавляют атома ф авляет со оралкиль где п=3-15; )=1-10; р взятые вместе, предс атома фтора или три атом хлора; У предст и ВЕ-Е, С или перфт С 1-С 1 о,Наиболее предп ме ом является соп 2; атомы Х, 25собой четыретора.и одинбой Р или СГзный радикал30 сополи- торэтиочтительнымР оли мер тетраф лена и перфтор(3,6-диокса-метил-октенсульфонилф да), который содержит 20-65, пред тельно 26-50 мас,% последнего.Сополимер, который содержит различные типы функциональных групп, также мО- жет применяться в качестве одного из составных пленок при получении мембраны согласно изобретению. Например, терполимер (тройной сополимер), полученный иэ мономера, выбранного из группы описанных нефункциональных мономеров, мономе 11 а из группы описанных карбоксильных мономерав и дополнительно мономера из группы описанных сульфонильных мономеров, может быть получен и применен в качестве одной из составных пленок при изготовлении мембраны. торипочти Кроме того, можно использовать в качестве одной из составных пленок мембраны пленку, которая является смесью двух или более полимеров, Например, смесь полиме ра, имеющего сульфонильные группы, в форме, пригодной для формования в расплаве с полимером, имеющим карбоксильные группы, в форме. пригодной для формования в расплаве. может быть приготовлена и использована в качестве одной из составных пленок мембраны в соответствии с изобретением,Кроме того, возможно использование слоистой пленки в качестве одной из составных пленок при производстве мембраны. Например, пленка, имеющая слой сополимера с сульфонильными группами, в форме, пригодной для формования в расплаве, и слой сополимера с карбоксильными группами в форме. пригодной для формовэния в расплаве, также может применяться в качестве одной из составных пленок при производстве мембраны изобретения.При использовании в пленке или мембране для разделения анодной и катодной камер ячейки электролиза, такой как хлор- щелочная ячейка, рассматриваемые здесь сульфонатные полимеры после превращения в форму, способную к ионизации, должны иметь общую ионообменную емкость 0,5-2,0 мэкв/г, предпочтительно по меньшей мере 0,6 мэкв/г, более предпочтительно 0,8-1,4 мэкв/г. При ионообменной емкости ниже 0,5 мэкв/г становится слишком высоким электрическое сопротивление, а выше 2 мэкв/г ухудшаются механические свойства вследствие избыточного набухания полимера. Относительные количества сомономеров, которые составляют полимер, должны регулироваться или выбираться таким образом, чтобы полимер имел эквивалентный вес не выше приблизительно 2000, предпочтительно не выше приблизительно 1400, для использования в качестве ионообменного барьера в электролитической ячейке. Эквивалентный вес, выше которого сопротивление пленки или мембраны становится слишком высоким для практического использования в электролитической ячейке, незначительно изменяется с толщиной пленки или мембраны, Для более тонких пленок и мембран можно допустить эквивалентные веса вплоть до приблизительно 2000. Обычно эквивалентный вес может составлять по меньшей мере 600, предпочтительно он составляет по меньшей мере 900., Пленка полимера, имеющего сульфонильные группы в ионообменной форме, предпочтительно может иметь эквивалентный вес в интервале 900-1500. Однако для большинства применений и для пленок обычной толщинпредпочтительно значение эквивалентного весэ не более приблизительно 1400.Для карбоксилатных полимеров при использовании их для разделения камер хлор- щелочной ячейки требования в отношении их ионообменной емкости отличаются от аналогичных требовании для сульфонатных10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 полимеров; Карбоксилатный полимер должен обладать ионообменной емкостью, равной по меньшей мере 0,6 мэкв/г, предпочтительно по меньшей мере 0,7 мэке/г, наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,8 мэке/г, чтобы иметь приемлемо низкое сопротивление. Такие величины особенно приемлемы в случае пленок. имеющих толщину на нижнем пределе оговоренного интервала толщины 10-100 мкм; для пленок в середине и на верхнем пределе этого интервала ионообменная емкость должна составлять по меньшей мере 0,7 мэке/г, предпочтительно по меньшей мере 0,8 мэке/г. Ионообменная емкость должна составлять не более, 2,0 мэке/г, предпочтительно не более 1,5 мэке/г, более предпочтительно не более 1,3 мэке/г, В единицах эквивалентного веса наиболее предпочтительно, чтобы карбоксилатный полимер имел эквивалентный вес в пределах 770- 1250.Мембраны изобретения получают из полимерных составных пленок, которые имеют толщину, изменяющуюся от стольмалой величины, как около 13 мкм до приблизительно 150 мкм, Поскольку мембрану обычно получают из двух или трех таких полимерных пленок, общая толщина полимерных пленок, применяемых при получении окончательной мембраны, обычно находится в пределах приблизительно 50- - 250 мкм, предпочтительно 75-200 мкм, наиболее предпочтительно приблизительно 75-150 мкм.Подходящим армирующим материалом является ткань или нетканый материал, состоящий из армирующих элементов, а также вспомогательных (удаляемых) элементов,Пригодными являются такие ткани, как обычная перфорированная ткань и кисея.Армирующие нити и вспомогательные нити могут быть моноволокнистыми или поливолокнистыми.Армирующие элементы представляют собой нити .пергалоидуглеродного полимера.Пергалоидуглеродный полимер означает полимер, который имеет углеродную цепь и может содержать или не содержит в своем составе эфирно-кислородные связи и который полностью замещен атомами фтора или атомами фтора и хлора, Предпочтительным пергалоидуглеродным полимером является перфторуглеродный полимер, поскольку он обладает большей химической инертностью.Обычно такие полимеры включают гомополимеры, полученные из тетрафторэтилена, и сополимеры тетрафторэтилена с гексафторпропиленом и/или перфтор-(алкилвиниловыми эфирами), в которых алкил содержит 1-10 атомов углерода, например перфтор (пропилвиниловый эфир), Примером наиболее предпочтительного армирующего материала является политетрафторэтилен. Также приемлемы армирующие нити из хлортрифторэтиленовых полимеров,Для того чтобы иметь соответствующую прочность ткани до наслаивания и мембраны после наслаивания, толщина армирующих нитей должна составлять 50-600 денье, предпочтительно 200-400 денье (денье - толщина нити, выраженная весом в граммах на 9000 м нити). Однако нити такой толщины, имеющие обычно круглое поперечное сечение, дают неудовлетворительные мембраны,так как они слишком толстые, особенно в местах перекрещивания нитей, где пересечение нитей увеличивает армирование до двойной толщины нити, вследствие чего требуется использование слоев фтори- рованной полимерной пленки соответствующей толщины, чтобы предотвратить течи; суммарным итогом будет такая толщина мембраны, для которой потребуется слишком высокое рабочее напряжение. В соответствии с изобретением применяют ткань, армирующие элементы которой имеют определенную выше толщину, но которые имеют поперечное сечение некруглой формы и которые имеют характеристическое отношение (соотношение сторон сечения) 5,5-6,7,Вспомогательными элементами ткани являются нити любого из ряда подходящих веществ, природных либо синтетических. Подходящие вещества включают хлопок, льняную нить, шелк, вискозу, нейлон,6, полиэтилентерефталат и полиакрилонитрил. Предпочтительны целлюлозные вещества. Первичным требованием к вспомогательным нитям является их удаляемость без разрушающего действия на полимерную матрицу.Соотношение армирующих волокон и вспомогательных (удаленных) волокон должно находиться в пределах(1:1)-(1:10), предпочтительноно (2:1)-(4:1),Армирующая ткань должна быть такой, чтобы после последующего удаления вспомогательных нитей эта ткань имела открытость по меньшей мере 50 о , предпочтительно, по меньшей мере, 65 ооткрытость означает выраженное в процентах отношение общей площади окон к общей площади поверхности ткани).Мембрана может быть получена из составных пленок и из ткани поддерживающего материала с помощью нагрева и сдавливания. Обычно требуются температуры приблизительно 200-300 С, чтобы сплавить применяемые полимерные пленки и10 15 обычно и удобно осуществляется посредством гидролиза с кислотой или основанием,так что различные функциональные группы,описанные выше в связи с полимерами в 20 25 30 обработки водным раствором гипохлорита 55 натрия до этого превращения. В этом случае получают мембрану, в которой удалены вспомогательные нити, причем функциональные группы в полимерых слоях все еще остаются в форме -ГООР и .ЗОБОВ . привести их в непосредственный контакт друг с другом с тем, чтобы получить однородную структуру мембраны с поддерживающим материалом, и при использовании более двух пленок привести соседние пленки в непосредственный контакт.Для использования в ионообменных устройствах и в ячейках. например в хлорщелочной ячейке для электролиза раствора соли, все функциональные группы мембраны должны быть превращены в функциональные группы, способные к ионизации. Обычно и предпочтительно эти группы представляют собой группы сульфоновой кислоты и карбоновой кислоты или их соли щелочных металлов. Такое превращение форме, пригодной для формования в расплаве, превращаются соответственно в свободные кислоты или соли щелочных металлов этих кислот. Такой гидролиз может быть осуществлен в водном растворе минеральной кислоты или гидроокиси щелочного металла. Предпочтительным является основной гидролиз, поскольку он протекает быстрее и на большую глубину, Для быстрого гидролиза предпочтительно используют горячие растворы, такие как растворы с температурой, близкой к температуре кипения растворителя, Время, необходимое для гидролиза, возрастает с увеличением толщины структуры, Кроме того, выгодно в среду для гидролиза добавлять смешивающееся с водой соединение, например диметилсульфоксид.Удаление вспомогательных нитей из мембраны можно проводить по-разному; до, в течение и после превращения исходной мембраны, находящейся в форме, пригодной для формования в расплаве, в ионообменную мембрану, Это удаление можетбыть проведено в ходе указанного превращения, когда вспомогательные элементы представляют собой материал, который разрушается под действием гидролизной среды, применяемой для указанного превращения; примером является гидролиз найлонового полимера щелочью, Удаление может быть проведено до указанного превращения. например, в случае вискозных вспомогательных элементов посредством 35 40 45 50 Кроме того, сначала может быть проведен гидролиз, в этом случае фукциональньн; группы превращаются в группы -СООН и -ЯОЗН или их соли, в этом случае получают мембрану в ионообменной форме, которая еще содержит вспомогательные нити, в последующем эти вспомогательные нити удаляют, причем в случае вискозы или других целлюлозных элементов или полиэфирных элементов в мембране, применяемой в хлорщелочных ячейках, это удаление осуществляют под действием ионов гипохлорита, образующихся в ячейке в процессе электролиза,Удаление вспомогательных элементов из мембраны оставляет в ней каналы в тех местах, которые первоначально были заняты вспомогательными элементами, поэтому характеристики волокон можно использовать для определения характеристик полостей. Аналогичным образом соотношение полостей и армирующих волокон совпадает с соотношением "вымываемых" волокон и армирующих волокон, так как каждое вымывное волокно становится полостью.Предпочтительной мембраной изобретения является мембрана, которая состоит из первого слоя фторированного полимера, имеющего только -СООЯ функциональные группы, в качестве одного поверхностного слоя, второго слоя фторированного полимера, имеющего только функциональные 1 руппы 502 Р, в качестве другого поверхностного слоя и ткани поддерживающего материала, внедренной во второй слой, Указанный первый слой имеет толщину в интервале приблизительно 25-75 мкм и второй слой имеет толщину в интервале приблизительно 75- 150 мкм, После гидролиза с получением ионообменной формы и удаления вспомогательных элементов поддерживающего материала полученная ионообменная мембрана является предпочтительной для хлорщелочной ячейки, Дополнительно предпочтительно, чтобы каналы этой последней мембраны были открытыми, как описано выше, Хотя такие мембраны имеют два слоя фторированных полимеров, часто они изготовляются из трех или более слоев полимеров, например из слоя полимера, имеющего группы СООВ, слоя полимера, имеющего группы ЯО 2 Р/, ткани поддерживающего материала и другого слоя полимера, имеющего группы ЯОзИ/ в укаэанной последовательности, так что ткань поддерживающего материала может быть полностью внедрена или по меньшей мере почти полностью внедрена в матрицу полимера, имеющего группы 5020/, как показано в некоторых следующих примерах. Приве 1774967ТФЕ/ПСЕПВЕ через тонкий расплавленный нижний слой (Г слой), в результате чего достигается полное окружение капсулой арденные толщины составных слоев являются номинальными, то есть толщинами слоев, используемых до сочетания их при изготовлении мембраны, Основным использованием ионообменной мембраны изобретения является применение в электрохимической ячейке.Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие изобретение.В примерах использованы следующие сокращения;ПТФЭ - политетрафторэтиленТФЭ/ЕВЕ - . сополимер тетрафторэтилена и метилперфтор(4,7-диокса-метил- нонеата)ТФЭ/ПСЕПВ Е - сополимер тетрафторэтилена и перфтор-(3,6-диокса-метил- октасульфонилфторида).ЭВ - эквивалентный вес.П р и м е р 1. Готовят армированную катионообменную мембрану путем термического взаимосвязывания следующих слоев при нагревании и давлении;А, Катодный поверхностный слой, состоящий из пленки толщиной 25 мкм ТФЭ/ЕВЕ, имеющей ЭВ 1080.Б. Слой толщиной 76 мкм ТФЭ/ПСЕПВЕ, имеющий ЭВ 1100.В Поддерживающая ткань, содержащая как упрочняющие (армирующие), так и вспомогательные (удаляемые) нити, Армирующие нити представляют собой моноволокна 200 денье нарезанной узкими полосками ПТФЭ пленки толщиной 19 мкм (0,75 мил,) и шириной 508 мкм, (20 мил.) скрученные в 3,5 поворота на дюйм и разглаженные для образования нити, имеющей . толщину поперечного сечения 38 мкм (1,5 мил) и ширину 254 мкм (10 мил.), при счете нитей основы и утка 7,87 нитей (см/20 нитей/дюйм),. Нити имеют характеристическое соотношение 6,7. Вспомогательные нити представляют собой вискозные волокна 50 денье со счетом основных и уточных нитей 15.75 нитей (см/40 нитей/дюйм), Общая толщина ткани составляет 76 микрон (3 мил.).Г, Анодный поверхностный слой, состо-.ящий из пленки 25 мкм (1 мил.) сополимера ТФЭ/ПСЕПВЕ, имеющего ЭВ 1100.Слои А и В сначала прессуют вместе без нагрева, работая осторожно, чтобы исключить какие-либо воздушные ловушки между слоями. Затем пропускают четыре слоя через термоламинатор с Г слоем, опирающимся на ленту из пористой разьединяющей бумаги. В зоне нагрева накладывают вакуум на нижнюю сторону пористой разьединяющей бумаги, который вытягивает любые воздушные ловушки между двумя слоями мирующей ткани. Температуру эоны нагрева устанавливают таким образом, чтобы температура полимера, покидающего зону дительность не меняется после 36 дней работы. П р и м е р 2, Повторяют пример 1 с т ем исключением, что А слой представляет со 30 бой 50-микронный слой (2 мил,) ТФЭ/ЕВЕ,имеющего ЭВ 1080. После 8 дней испытаний в маленькой хлорщелочной ячейке мембрана работает при 3,66 В и эффективности тока 97 ОД, Про 35 изводительность остается неизменной после 37 дней работы,П р и м е р 3. Повторяют пример 1 с тем исключением, что Б слой представляет собой слойТФЭ/ПСЕПВЕ толщиной 101 мкм 40 (4 мил,), имеющий эквивалентный вес 1100 После 8 дней испытаний в. маленькойхлорщелочной ячейке мембрана работаетпри 3,65 В и эффективности тока 97. Производительность остается неизменной после 37 дней работы,П р и м е р 4, Повторяют пример 1 с темисключением, что А слой представляет собой слой ТФЭ/ЕВЕ толщиной 50 мкм (2мил.), имеющий ЭВ 1080, а В слой представляет собой слой ТФЭ/ПСЕПВЕ толщиной101 мкм (4 мил,), имеющий ЭВ 1100.Эту мембрану испытывают в маленькойхлорщелочной ячейке в тех же условиях, чтов примере 1, с тем исключением, что температура равна 80 С. После 6 дней работымембрана работает при 3,7 В и эффективности тока 95.2 О,Формула изобретенияКатионообменная мембрана для электрохимических процессов, содержащая два 45 50 55 нагрева, была равна 230-235 ОС (измерено с помощью инфракрасной измерительной аппаратуры).10 После наслоения композитную мембрану гидролизуют в водяной ванне, содержащей 30; диметилсульфоксида и 11 оь КОН, в течение 20 мин при 90 С. Затем пленку промывают и монтируют влажной в малень кую хлорщелочную ячейку, имеющую активную площадь 45 см, между стабильным погразмеру анодом и экспандированным металлическим катодом из мягкой стали, Ячейка работает при 90 С и токе 3,1 кА/м .20 Поддерживают содержание соли в выходящем анолите 200 г/л. Добавляют воду к анолиту для поддержания концентрации получаемой щелочи на уровне 32 1 О/.Через 8 дней ячейка работает при 3,55 25 В и 97-ной эффективности тока, Произво-ЫР- слой дрмируюшее ПТШЗ 8 олокнаПолость. огтающпюгя ого Вьмйю жРртВРнного "Волакнй, рогаоложенного лерлендикцлярно локозаниым ПРИ-Волокном Полость., огтоющаяся аосле Вымыдания ЯРтВРнного "ВОЛОКНО риположенного поров- лельно показанным ПТФЗ- Волокнам Армирцющее ПТЖЗЬалокнц4 чааачlлри одлгаст Хотоли кна Яерп 4 еннь Волакнаоставитель М,Николаева хред М.Моргентал эктор Т.Хорина ректор Н,Тупиц Заказ 3944 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб.; 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 пленочных слоя из фторированного полимера, первый из которых выполнен из полимера, содержащего СООМ-группы, где М - натрий или калий, второй - из полимера, содержащего, 50 ЗМ-группы, и армирующий 5 материал, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения напряжения и повышения выхода по току, армирующий материал включает армирующие волокна из пергалоХЬ-слю идуглеродного полимера с соотношением сторон сечения в диапазоне от 5,5 до 6,7 и каналы, полученные в результате удаления волокон, предпочтительно целлюлозных, химическим путем при соотношении арми.рующих волокон и каналов 1:1-1:10, при этом толщина мембраны составляет 50-250 мкм, а толщина армирующего материала - 25-125 мкм,