[發明專利]聚苯并噁嗪-基化合物、包含它的電解質膜以及采用該電解質膜的燃料電池

有效

• 申請號: 200910207731.2
• 申請日: 2006-09-04
• 公開（公告）號: CN101684180A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 崔成宇;宣熙英;李明鎮;全佑成
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06;H01M8/02;H01M8/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 金擬粲

本申請是中國發明申請(發明名稱：聚苯并噁嗪-基化合物、包含它的電解質膜以及采用該電解質膜的燃料電池，申請日：2006年9月4日；申請號：200610128039.7)的分案申請。?

技術領域

本發明涉及聚苯并噁嗪-基化合物，包含它的電解質膜，及采用該電解質膜的燃料電池，更具體地，本發明涉及新的聚苯并噁嗪-基化合物，用于高溫和非增濕的燃料電池的電解質膜，及采用該電解質膜的燃料電池。?

背景技術

在常規離子導體中，離子通過施加電壓而移動。離子導體廣泛用于電化學裝置如燃料電池、電化學傳感器等中。?

例如，在發電效率、系統效率和部件耐久性方面，燃料電池需要這樣的質子導體，該質子導體在工作溫度為100～300℃以及零濕度或相對濕度低于50％的低濕度條件具有長期穩定的質子導電性。?

在常規固體聚合物型燃料電池的開發中已經考慮了上述要求。然而，包括全氟磺酸膜作為電解質膜的固體聚合物型燃料電池，在工作溫度為100～300℃以及相對濕度為50％或更低的條件下仍不能充分地發電。?

常規燃料電池包括：采用含有質子導電劑的電解質膜的燃料電池，采用二氧化硅擴散膜的燃料電池，采用無機-有機復合膜的燃料電池，采用磷酸摻雜的接枝膜的燃料電池，及采用離子性液體復合膜的燃料電池。?

另外，US?5525436中已經公開了由其中摻雜了諸如磷酸等強酸的聚苯并咪唑(PBI)形成的固體聚合物電解質膜。在這種電解質膜中，離子導電性通過磷酸摻雜而增加，但是磷酸摻雜導致電解質膜的機械性能惡化。特別地，摻雜有諸如磷酸等強酸的PBI缺乏在高溫下的機械強度和化學穩定性，并且磷酸的液體補充能力下降。?

發明內容

本發明提供聚苯并噁嗪-基化合物，其具有優異的酸捕獲能力、機械和化學穩定性以及高溫下的磷酸補充能力；包含它的電解質膜；及制備該電解質膜的方法。?

本發明還提供燃料電池，該燃料電池通過采用上述電解質膜而具有優異的燃料效率和發電效率。?

根據本發明的一個方面，提供聚苯并噁嗪-基化合物的交聯體，其是由下面式1所示的第一苯并噁嗪-基單體或下面式2所示的第二苯并噁嗪-基單體與可交聯的化合物的聚合產物構成的：?

式中?

R₁為氫，取代或未取代的C₁-C₂₀烷基，取代或未取代的C₁-C₂₀鏈烯基，取代或未取代的C₁-C₂₀炔基，取代或未取代的C₆-C₂₀芳基，取代或未取代的C₂-C₂₀雜芳基，取代或未取代的C₄-C₂₀環烷基，取代或未取代的C₂-C₂₀雜環基，鹵原子，羥基，或者氰基；及R₂為取代或未取代的C₁-C₂₀烷基，取代或未取代的C₁-C₂₀鏈烯基，取代或未取代的C₁-C₂₀炔基，取代或未取代的C₆-C₂₀芳基，取代或未取代的C₇-C₂₀芳基烷基，取代或未取代的C₂-C₂₀雜芳基，取代或未取代的C₂-C₂₀雜芳基烷基，取代或未取代的C₄-C₂₀碳環基，取代或未取代的C₄-C₂₀碳環烷基，取代或未取代的C₂-C₂₀雜環基，或者取代或未取代的C₂-C₂₀雜環烷基；?

式中?