[發明專利]燃料電池用復合交聯型堿性聚合物膜、制備方法和應用

有效

• 申請號: 201010181470.4
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN101853947A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 喬錦麗;柳建設
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M2/16;H01M8/10;H01M4/86;C08L29/04;C08J3/28;C08J3/24
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

1.一種燃料電池用復合交聯型堿性聚合物膜，其組分包括：50-100％含氧基水溶性聚乙烯醇PVA、0-50％水溶性增塑劑和0-40％含有堿性基團的水溶性聚合物。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池用復合交聯型堿性聚合物膜，其特征在于：所述水溶性增塑劑為聚氧乙烯PEG、聚乙二醇甲基醚PEGME、聚乙二醇二甲基醚PEGDE、聚乙二醇二酐醇醚PEGDCE、聚乙烯醇二羧基甲基醚PEGBCME、聚乙烯吡咯烷酮PVP或四乙基硅烷TEOS。

3.根據權利要求1所述的一種燃料電池用復合交聯型堿性聚合物膜，其特征在于：所述含有堿性基團的水溶性聚合物為聚二烯丙基二甲基氯化胺PDDAC、聚丙烯酰胺-co-二烯丙基氯化胺PAADDAC、聚二甲基胺-co-表氯醇-co-乙(撐)二胺PDAECEDA、聚[二(2-氯乙烯)醚-alt-1，3-二[3-(二甲基胺)丙基]尿素季胺鹽PBCEBDAP或聚氯丙烯胺PAHC。

4.一種燃料電池用復合交聯型堿性聚合物膜的制備方法，包括：

(1)將含50-100％氧基水溶性聚乙烯醇PVA溶于去離子水中，邊攪拌邊加熱，至溫度為70-120℃；將0-50％水溶性增塑劑和0-40％含有堿性基團的水溶性聚合物溶于去離子水中，攪拌；然后將所述處理后的溶液混合，得到均一溶液；

(2)將上述均一溶液經熱處理或光照射物理架橋法交聯；進一步經架橋劑進行化學交聯，然后浸置于KOH溶液中，即得；

或將上述均一溶液經架橋劑進行化學交聯后，進一步經熱處理或光照射物理架橋法交聯，然后浸置于KOH溶液中，即得。

5.根據權利要求4所述的一種燃料電池用復合交聯型堿性聚合物膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中的架橋劑為戊二醛、己二酮、苯二甲醛或苯二甲酸，架橋劑的溶劑為水、丙酮或N，N-二甲基甲酰胺DMF。

6.根據權利要求4所述的一種燃料電池用復合交聯型堿性聚合物膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)熱處理物理架橋法條件為空氣或氮氣惰性氣氛中，溫度60-180℃；光照射物理架橋法條件為空氣、真空或氮氣惰性氣氛中，照射波長100-600nm。

7.一種燃料電池用復合交聯型堿性聚合物膜在燃料電池用膜以及膜電極結合體中的應用。