[發明專利]用于支化劑的氟系化合物、使用該氟系化合物的聚合物以及使用該聚合物的聚合物電解質膜

有效

• 申請號: 201580056102.8
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN107074706B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 柳昡旭;鄭世喜;韓仲鎮;張容溱;金英弟;康愛德
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: C07C43/29
• 分類號: C07C43/29;C07C211/48;C07C323/09;C07C43/275;C07C317/12;H01M8/18;H01M8/10;C08G65/40;C08G75/0213;C08L71/10
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 李靜;黃麗娟

本申請涉及一種用于支化劑的氟系化合物、使用該氟系化合物的聚合物、使用該聚合物的聚合物電解質膜、使用該聚合物電解質膜的燃料電池和包含該聚合物電解質膜的氧化還原液流電池。

技術領域

本申請要求于2014年10月28日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2014-0147787和No.10-2014-0147791的優先權和權益，該兩項申請的全部內容通過引用并入本文中。

本申請涉及一種用于支化劑的氟系化合物、使用該氟系化合物的聚合物、使用該聚合物的聚合物電解質膜、包括該聚合物電解質膜的燃料電池，以及包括該聚合物電解質膜的氧化還原液流電池。

背景技術

聚合物是具有較高的分子量的化合物(聚合物)，指通過數個被稱作單體的低分子量化合物的聚合而形成的化合物。根據鏈結構和形式，聚合物可以分為線性聚合物、支化聚合物、交聯聚合物等，并且根據結構表現出物理和化學性質上的較大差異。

考慮到聚合物的相對輕的重量，聚合物具有優異的機械強度并且具有良好的加工性能，并且已經主要用作材料形成結構，然而，由于它們優異的物理和化學性質，最近已經出現將聚合物作為功能材料使用。

其典型的實例可以包括作為聚合物隔膜使用。聚合物隔膜是指具有隔離物質的功能的聚合物膜，而不是簡單的諸如薄膜的膜。具體地，聚合物已經被用作能夠在燃料電池、氧化還原液流電池等中進行陽離子交換的電解質膜。

燃料電池是直接將燃料的化學能轉換為電能的能量轉換裝置。換言之，燃料電池利用燃料氣體和氧化劑，并且使用它們在氧化和還原反應的過程中所產生的電子來發電的發電方法。燃料電池的膜-電極組件(MEA)是氫和氧發生電化學反應的部分，由陰極、陽極和電解質膜，即，離子導電性電解質膜組成。

氧化還原液流電池(氧化-還原液流電池)是通過液體電解質中包含的活性材料被氧化和還原而進行充電和放電的系統，是直接將活性材料的化學能儲存為電能的電化學存儲裝置。氧化還原液流電池的單元電池包括電極、電解質和離子交換膜(電解質膜)。

由于燃料電池和氧化還原液流電池的較高的能量效率和較低的污染物排放的環境友好性質，燃料電池和氧化還原液流電池已經作為下一代能源被研究和開發。

燃料電池和氧化還原液流電池的核心組成之一是能夠進行陽離子交換的聚合物電解質膜，有利地需要1)優異的質子電導率，2)防止電解質穿越，3)較高的耐化學性，4)強化機械性能和/或5)較低的溶脹比的性能。

聚合物電解質膜分為氟系、部分氟系、烴系等，并且部分氟系聚合物電解質膜由于氟系主鏈而具有優異的物理和化學穩定性，并且具有表現出較高的熱穩定性的優點。另外，在部分氟系聚合物電解質膜中，如氟系電解質膜中相同，陽離子轉移官能團連接在氟系鏈的末端，因此，能夠實現烴系聚合物電解質膜和氟系聚合物電解質膜兩者的優點。

為了制造具有較高的耐久性和耐酸性的用于燃料電池和/或氧化還原液流電池的聚合物膜，已經進行在聚合物合成中所使用的單體的研究。另外，為了提高部分氟系聚合物電解質膜的使用，已經進行對具有提高的質子電導率、機械性能、物理和化學性能等的部分氟系聚合物電解質膜的研究。

專利文獻

韓國專利申請特許公開No.2003-0076057

發明內容

技術問題

本申請旨在提供一種用于支化劑的氟系化合物、使用該氟系化合物的聚合物、使用該聚合物的聚合物電解質膜、包括該聚合物電解質膜的燃料電池和包括該聚合物電解質膜的氧化還原液流電池。

技術方案

本說明書的一個實施方案提供一種用于支化劑的氟系化合物、使用該氟系化合物的聚合物、使用該聚合物的聚合物電解質膜、包括該聚合物電解質膜的燃料電池和包括該聚合物電解質膜的氧化還原液流電池。