[發(fā)明專利]用作聚電解質(zhì)膜的磺化聚(亞苯基硫醚)薄膜有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200680004357.0 | 申請日： | 2006-01-23 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN101133511A | 公開（公告）日： | 2008-02-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | T·J·福勒;B·T·多布利斯 | 申請（專利權(quán)）人： | 通用汽車公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M8/10 | 分類號(hào)： | H01M8/10;C08J5/22 |
| 代理公司： | 中國專利代理(香港)有限公司 | 代理人： | 周鐵;鄒雪梅 |
| 地址： | 美國密*** | 國省代碼： | 美國;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用作 電解 質(zhì)膜 磺化 苯基 薄膜 | ||
1.一種聚電解質(zhì)膜，包括具有以meq?SO3H/g計(jì)至少為0.64的磺酸鹽含量的不溶性磺化薄膜，其中所述薄膜包括
A)聚(亞芳基硫醚)，
B)含環(huán)氧基的烯屬聚合物，和
C)彈性體
其中A/(B+C)的重量比為70/30-95/5，B/C的重量比為10/90-80/20。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的聚電解質(zhì)膜，其中聚(亞芳基硫醚)包括聚(對亞苯基硫醚)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的聚電解質(zhì)膜，其中所述磺酸鹽含量為1.7meq/g或更高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的聚電解質(zhì)膜，其中所述磺酸鹽含量為1.9meq/g或更高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的聚電解質(zhì)膜，包括氯磺酸與含有所述聚(亞芳基硫醚)、烯屬聚合物和彈性體的擠出薄膜的反應(yīng)產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的薄膜，其中所述聚(亞芳基硫醚)為聚(對亞苯基硫醚)。
7.一種膜電極組裝體，包括根據(jù)權(quán)利要求1的質(zhì)子交換膜薄膜。
8.一種燃料電池，包括根據(jù)權(quán)利要求7的含有聚電解質(zhì)膜的膜電極組裝體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的薄膜，包括砜交聯(lián)基團(tuán)。
10.一種用于制備適用于電化學(xué)應(yīng)用中的聚電解質(zhì)薄膜的方法，包括使氯磺酸與薄膜反應(yīng)，該薄膜含有A)聚(亞芳基硫醚)、B)含環(huán)氧基的烯屬聚合物和C)彈性體，其中A/(B+C)的重量比為70/30-95/5，B/C的重量比為10/90-80/20。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述聚(亞芳基硫醚)包括聚(對亞苯基硫醚)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，包括將所述薄膜浸漬入氯磺酸溶液中，浸漬時(shí)間和溫度足以使得結(jié)合至少0.64meq/g?SO3H；和
然后將該薄膜暴露于水。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，包括將所述薄膜暴露于沸水。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述溫度為20℃-50℃，時(shí)間為1-60小時(shí)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述溫度為25℃-40℃。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述溫度為室溫。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述時(shí)間為10-30小時(shí)。
18.一種燃料電池，包括根據(jù)權(quán)利要求10的方法制備的質(zhì)子交換膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的燃料電池，其中所述質(zhì)子交換膜具有1.7meq/g或更高的磺酸鹽含量。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的燃料電池，其中所述質(zhì)子交換膜在30℃具有高于0.1S/cm的電導(dǎo)率。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的燃料電池，其中所述質(zhì)子交換膜在100℃具有高于0.2S/cm的電導(dǎo)率。
22.一種燃料電池，包括
陽極；
陰極；
布置在所述陽極和陰極之間的質(zhì)子交換膜；
鄰近陽極的氫燃料入口；和
鄰近陰極的氧氣入口；
其中，所述質(zhì)子交換膜包括具有0.64meq/g或更高的離子交換能力的磺化薄膜，其中該薄膜包括A)聚(亞芳基硫醚)、B)含環(huán)氧基的烯屬聚合物，和C)彈性體，其中A/(B+C)的重量比為70/30-95/5，和B/C的重量比為10/90-80/20。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的燃料電池，其中所述聚(亞芳基硫醚)包括聚(對亞苯基硫醚)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的燃料電池，其中所述離子交換能力為1.7meq/g或更高。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的燃料電池，其中所述離子交換能力為1.9meq/g或更高。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的燃料電池，其中所述質(zhì)子交換膜通過包括以下步驟的方法制備：將包含組分A)聚(亞芳基硫醚)、B)含環(huán)氧基的烯屬聚合物和C)彈性體的擠出薄膜暴露于氯磺酸溶液和將該薄膜暴露于水。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的燃料電池，其中所述質(zhì)子交換膜包括磺酰基交聯(lián)鍵。
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