[發明專利]多重導電的固體電解質膜和燃料電池

在審

• 申請號: 201210527466.8
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103872365A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 張宏偉
• 申請（專利權）人: 張宏偉
• 主分類號: H01M8/10
• 分類號: H01M8/10;H01M8/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多重導電的固體電解質膜，其特征是具備傳導包括氫氧根離子與氧離子在內的陰離子、包括質子在內的陽離子和電子能力中的至少兩種功能。

2.一種權利要求1所述膜的制備方法，其特征在于在傳導質子的多孔膜內填充傳導氫氧根離子的聚合物，或在傳導氫氧根離子的多孔膜內填充傳導質子的聚合物，從而形成具有傳導質子和氫氧根離子的雙重導電能力的膜。

3.一種權利要求1所述膜的制備方法，其特征在于將不含功能基團的聚合物夾在兩隔室擴散槽之間，兩隔室內分別放入鹵甲基化劑和磺化劑，反應結束后，將聚合物膜清洗干凈再依次浸入三乙胺和氫氧化鈉溶液，制備兼有傳導質子和氫氧根離子的雙重導電能力的膜。

4.一種權利要求1所述膜的制備方法，其特征在于將不含功能基團的聚合物夾在兩隔室擴散槽之間，左右隔室內先分別放入磺化劑和惰性溶液，反應結束清洗完成后，再在左右隔室內分別放入惰性溶液和鹵甲基化劑，反應結束后，再次將聚合物膜清洗干凈，最后依次浸入三乙胺和氫氧化鈉溶液，制備具有傳導質子和氫氧根離子的雙重導電能力的膜。

5.一種權利要求1所述膜的制備方法，其特征在于將含堿性基團的聚合物與導質子的粉末共混，或將含酸性基團的聚合物與導氫氧根離子的粉末共混，制備具有傳導質子和氫氧根離子的雙重導電能力的復合膜。

6.一種權利要求1所述膜的制備方法，其特征在于將導氫氧根離子的粉末與導質子的粉末添加粘合劑后，均勻共混，壓制成具有傳導質子和氫氧根離子的雙重導電能力的復合膜。

7.一種權利要求1所述膜的制備方法，其特征在于采用同時含有堿性基團和酸性基團的聚合物制備具有傳導質子和氫氧根離子的雙重導電能力的膜。

8.一種權利要求1所述膜的制備方法，其特征在于將傳導氧離子的材料填充于含PN結的多孔材料中制備具有傳導氧離子和單向傳導電子的雙重導電能力的膜。

9.一種根據權利要求2-8的膜的燃料電池，它是以多重導電功能的固體電解質膜為中心，兩側依次配置著陽極、陰極催化劑及其支撐層、氣體擴散層、帶流場的集流板和末端擋板。

10.燃料電池組，其包含權利要求9的燃料電池。