[發(fā)明專(zhuān)利]聚合電解質(zhì)膜中的橡膠裂紋緩和劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310114312.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103367780B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T.J.富勒;L.鄒;M.R.謝內(nèi)維斯;J.米切爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/1032
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/1032;H01M8/1046;H01M8/1067;H01M8/1069;H01M8/1081;C08J5/22
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 韋欣華,萬(wàn)雪松

1.用于燃料電池的膜電極組件，該膜電極組件包含：

陽(yáng)極催化劑層；

陰極催化劑層；和

置于所述陽(yáng)極催化劑層和所述陰極催化劑層之間的離子傳導(dǎo)膜，該離子傳導(dǎo)膜包含具有磺酸基團(tuán)的離子傳導(dǎo)聚合物和橡膠顆粒，該橡膠顆粒具有小于600納米的平均空間尺寸，并且所述橡膠顆粒包含選自聚苯乙烯-聚丁二烯、間同立構(gòu)聚-1,2-丁二烯及其組合的組分。

2.權(quán)利要求1的膜電極組件，其中所述橡膠顆粒的量為所述離子傳導(dǎo)膜總重量的0.1-50wt%。

3.權(quán)利要求1的膜電極組件，其中所述橡膠顆粒的量為所述離子傳導(dǎo)膜總重量的5-10wt%。

4.權(quán)利要求1的膜電極組件，其中所述橡膠顆粒具有小于300納米的平均空間尺寸。

5.權(quán)利要求1的膜電極組件，其中所述顆粒是基本上球形的。

6.權(quán)利要求5的膜電極組件，其中所述橡膠顆粒在膜中具有50-400納米的平均直徑。

7.權(quán)利要求1的膜電極組件，其中所述橡膠顆粒是纖維。

8.權(quán)利要求1的膜電極組件，其中所述橡膠顆粒包含由纖維連接的球網(wǎng)絡(luò)。

9.權(quán)利要求1的膜電極組件，其中所述具有磺酸基團(tuán)的離子傳導(dǎo)聚合物包含選自全氟磺酸（PFSA）聚合物、具有全氟環(huán)丁基基團(tuán)的聚合物及其組合的組分。

10.權(quán)利要求9的膜電極組件，其中所述具有磺酸基團(tuán)的離子傳導(dǎo)聚合物包含共聚物，所述共聚物含有具有下式的聚合單元和四氟乙烯：

CF₂=CF-(OCF₂CFX¹)_m-O_r-(CF₂)_q-SO₃H

其中m表示0-3的整數(shù)；q表示1-12的整數(shù)；r表示0或1；X¹表示氟原子或三氟甲基。

11.權(quán)利要求9的膜電極組件，其中所述具有磺酸基團(tuán)的離子傳導(dǎo)聚合物包含具有下式的全氟環(huán)丁基基團(tuán)：

或。

12.權(quán)利要求9的膜電極組件，其中所述具有磺酸基團(tuán)的離子傳導(dǎo)聚合物包含聚合物鏈段2和3：

其中：

Z₁不存在或是-SO₂X，-PO₃H₂，或-COX；

E₁是含芳基的基團(tuán)；

E₂是未磺化的含芳基和/或含脂族基團(tuán)的基團(tuán)；

X是-OH，鹵素，酯，或

；

d是連接到E₁上的Z₁數(shù)目；

P₁，P₂，P₃，P₄各自獨(dú)立地是：不存在，-O-，-S-，-SO-，-CO-，-SO₂-，-NH-，NR₂-，或-R₃-；

R₂是C_1-25烷基，C_1-25芳基或C_1-25亞芳基；

R₃是C_1-25亞烷基，C_1-25全氟亞烷基，全氟烷基醚，烷基醚，或C_1-25亞芳基；

R₄是三氟甲基，C_1-25烷基，C_1-25全氟亞烷基，C_1-25芳基，或另一個(gè)E₁基團(tuán)；以及

Q₁，Q₂各自獨(dú)立地是氟化環(huán)丁基基團(tuán)。