[發明專利]復合電解質膜及其制造方法

有效

• 申請號: 201580031663.2
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN106661249B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 崔盛皓;李鍾贊;金赫;金度瑩;金志軒;高太潤;鄭保炅;金機炫
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學;首爾大學校產學協力團
• 主分類號: C08J5/22
• 分類號: C08J5/22;C08L81/06;C08G75/23;C08K9/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;冷永華

1.一種復合電解質膜，包含：

聚(亞芳基醚砜)共聚物，其含有由以下化學式1表示的重復單元和由以下化學式2表示的重復單元；和

核-殼顆粒，其含有無機顆粒核和堿性有機聚合物殼：

[化學式1]

[化學式2]

在化學式1和化學式2中，

R1至R3以及R8至R10各自獨立地為-O-、-S-、-SO₂-、-C＝O-或-C(CH₃)₂-，

R4至R7以及R13至R16各自獨立地為氫，或者具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基，

R11、R12和R18中至少一者為-SO₃R17，且其余的為氫，或者具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基，

R17為H、Li、Na或K，

A和A，各自獨立地為直連鍵、二價芴基，或者具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基，

m、n、o、p和r各自獨立地為0至4，q、s和t各自獨立地為0至3，

y為0或1，以及

a和b為化學式1和化學式2的摩爾比，且各自獨立地為0.1至0.99。

2.根據權利要求1所述的復合電解質膜，其中所述無機顆粒核包含選自二氧化硅顆粒、TiO₂和ZrO₂中的一種或更多種。

3.根據權利要求1所述的復合電解質膜，其中所述無機顆粒核的直徑為20nm至900nm。

4.根據權利要求1所述的復合電解質膜，其中所述無機顆粒核包含經表面處理的無機顆粒，并且

所述表面處理使用硅烷類化合物，且通過所述無機顆粒和所述硅烷類化合物之間的縮合反應來進行。

5.根據權利要求4所述的復合電解質膜，其中所述無機顆粒核的表面包含乙烯基。

6.根據權利要求1所述的復合電解質膜，其中所述堿性有機聚合物殼包括選自聚(4-乙烯基吡啶)和如下聚合物中的一種或更多種，所述聚合物通過使用選自以下結構式的單體中的一種或更多種制得：

7.根據權利要求1所述的復合電解質膜，其中所述堿性有機聚合物殼的厚度為5nm至20nm。

8.根據權利要求1所述的復合電解質膜，其中所述復合電解質膜用于燃料電池。

9.一種用于制造復合電解質膜的方法，所述方法包括：

制備聚(亞芳基醚砜)共聚物，所述聚(亞芳基醚砜)共聚物包含由以下化學式1表示的重復單元和由以下化學式2表示的重復單元；

制備包含所述聚(亞芳基醚砜)共聚物和核-殼顆粒的組合物，所述核-殼顆粒包含無機顆粒核和堿性有機聚合物殼；以及

通過使用所述組合物來形成復合電解質膜：

[化學式1]

[化學式2]

在化學式1和化學式2中，

R1至R3以及R8至R10各自獨立地為-O-、-S-、-SO₂-、-C＝O-或-C(CH₃)₂-，

R4至R7以及R13至R16各自獨立地為氫，或者具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基，

R11、R12和R18中至少一者為-SO₃R17，且其余的為氫，或者具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基，

R17為H、Li、Na或K，

A和A，各自獨立地為直連鍵、二價芴基，或者具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基，

m、n、o、p和r各自獨立地為0至4，且q、s和t各自獨立地為0至3，

y為0或1，以及

a和b為化學式1和化學式2的摩爾比，且各自獨立地為0.1至0.99。

10.一種燃料電池，包含權利要求1至8中任一項所述的復合電解質膜。