[發明專利]一種燃料電池用聚合物電解質膜

在審

• 申請號: 201710100672.3
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN107146903A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 王英;甘中學
• 申請（專利權）人: 寧波市智能制造產業研究院
• 主分類號: H01M8/1046
• 分類號: H01M8/1046
• 代理公司: 余姚德盛專利代理事務所(普通合伙)33239
• 代理人: 吳曉微

1.一種燃料電池用導電聚合物共混膜，包括：具有酸性基團的第一聚合物；具有堿基基團的第二聚合物；至少第一和第二聚合物中有一個基團進一步組成親水性基團，甲醇阻斷基團，尺寸穩定基團和柔性基團。

其中所述親水性基團選自聚乙烯吡咯烷酮、聚(N-異丙基丙烯酰胺)，聚(2-羥乙基甲基丙烯酸酯的共聚物)，(乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咪唑)共聚物，(乙烯基吡咯烷酮—甲基丙烯酸)共聚物，(乙烯基吡咯烷酮-苯乙烯)共聚物，(乙烯基吡咯烷酮、醋酸乙烯酯)共聚物，(乙烯基吡咯烷酮—乙烯醇)共聚物，和(丙烯腈-異丙基醋酸聚丙烯酰胺)共聚物；

其中所述甲醇阻斷基團選自以下的共聚物組(乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯)共聚物，(乙烯基吡咯烷酮醇-乙酸乙烯酯-乙烯醇)共聚物，聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯，乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙烯基吡啶-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯基吡啶-乙烯醇共聚物，和乙烯基吡啶-乙酸乙烯酯-乙烯醇的共聚物；

其中所述的尺寸穩定基團包括聚合物或嵌段共聚物的共聚物，該基團由聚苯乙烯，聚硅氧烷，和聚氟偏二乙烯，并且所述柔性基團包括偏氟乙烯共聚物。

2.權利要求1中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，包括互穿網絡(IPN)聚合物。

3.權利要求2中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，所述互穿網絡(IPN)聚合物選自紫外線引發的，電子束引發的，γ射線引發的，化學引發的IPN聚合物。

4.權利要求3中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，所述互穿網絡(IPN)聚合物中，所述紫外線引發的互穿網絡聚合物包括聚乙烯醇肉桂酸酯。

5.權利要求3中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，所述互穿網絡(IPN)聚合物中，所述紫外線引發的互穿網絡聚合物占膜層質量的0.5-30％。

6.權利要求3中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，所述互穿網絡(IPN)聚合物中，所述化學引發的互穿網絡聚合物包含溶膠-凝膠組的組成四甲氧基硅烷(TMOS)、正硅酸乙酯(TEOS)，和組合的氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷與TMOS和/或正硅酸乙酯。

7.權利要求3中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，所述互穿網絡(IPN)聚合物中，所述化學引發的互穿網絡聚合物占膜層質量的0.01-25％。

8.權利要求1中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，包括彈性體聚合物或共聚物。

9.權利要求8中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，所述彈性體聚合物優選聚丙烯腈(PAN)、丙烯腈共聚物、聚偏氟乙烯，乙烯含氟共聚物、聚硅氧烷、硅氧烷共聚物和聚磷腈。

10.權利要求1中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，所選第一聚合物的酸性基團選自磺酸，磷酸，羧酸基團。

11.權利要求10中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，所選具有酸性基團的第一聚合物基團選自：磺化聚醚醚酮、磺化于砜、磺化聚醚酰亞胺、和聚醚砜。

12.權利要求11中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，所選第一聚合物具有酸性基團，選自磺化聚醚醚酮(SPEEK)，約50-200％磺化。

13.權利要求1中的燃料電池用導電聚合物共混膜，所選第二聚合物基團的堿性基團選自：芳香族的聚合物胺、脂肪胺、含氮雜環組、含氧基團、雜環含硫基團。

14.權利要求13中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，所選具有堿性基團的第二聚合物，選自：聚苯并咪唑(PBI)、聚乙烯咪唑(PVI)、和聚乙烯基吡啶(PVP)、苯乙烯-4-乙烯基吡啶共聚物、丙烯腈-4-乙烯基吡啶共聚物和苯乙烯-4-乙烯乙烯基吡啶-丙烯酸共聚物。

15.一種電化學裝置，包含一個陰極，一個陽極和權利要求1-14任意一項中所述的燃料電池用導電聚合物共混膜，。

16.由權利要求15的電化學裝置組成的燃料電池。