[發明專利]改進離子交換膜的傳導率的水不溶性添加劑

有效

• 申請號: 200680052357.8
• 申請日: 2006-12-20
• 公開（公告）號: CN101336265A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: S·M·麥金農;S·J·麥克德米德;L·M·博諾蘭德;T·J·佩卡姆;王克平;李晶
• 申請（專利權）人: 百拉得動力系統公司
• 主分類號: C08J5/22
• 分類號: C08J5/22;H01M8/02;H01M8/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳季壯

1.一種含水不溶性添加劑的離子交換膜，所述水不溶性添加劑包 括具有通過連接基，共價連接到金屬原子上的質子傳導基團的金屬氧 化物交聯的基體，和其中金屬是硅、鈦、鋯、鍺、鋁、錫或其結合， 條件是質子傳導基團并不全部是膦酸基，并且其中質子傳導基團包括 水合的和無水的質子傳導基團，和其中水不溶性添加劑是相連的水合 區域和相連的無水區域的非均相共混物形式。

2.權利要求1的離子交換膜，其中水合的質子傳導基團是磺酸基。

3.權利要求1的離子交換膜，其中無水的質子傳導基團是離子液 體、膦酸基或其結合。

4.權利要求1的離子交換膜，其中金屬是硅，和交聯的基體是硅 氧烷交聯的基體。

5.權利要求1的離子交換膜，其中連接基是二價烷基。

6.權利要求5的離子交換膜，其中二價烷基是二價直鏈的C_1-4烷 基。

7.權利要求6的離子交換膜，其中二價烷基是-CH₂CH₂CH₂-。

8.權利要求1的離子交換膜，其中水不溶性添加劑非均相地分散 在離子交換膜內。

9.一種膜電極組件，它包括權利要求8的離子交換膜。

10.一種燃料電池，它包括權利要求9的膜電極組件。

11.一種燃料電池組，它包括權利要求10的燃料電池。

12.制備離子交換膜的方法，該方法包括使離子交換膜負載水不 溶性添加劑的步驟，其中該水不溶性添加劑包括具有通過連接基共價 連接到硅原子上的質子傳導基團的金屬氧化物交聯的基體，和其中金 屬是硅、鈦、鋯、鍺、鋁、錫或其結合，條件是質子傳導基團并不全 部是膦酸基，其中水不溶性添加劑包括水合和無水的質子傳導基團， 且其中負載步驟包括施加電場，從而導致水合和無水區域橫跨離子交 換膜聚集。

13.根據權利要求12的方法制備的離子交換膜。

14.一種膜電極組件，它包括權利要求13的離子交換膜。

15.一種燃料電池，它包括權利要求14的膜電極組件。