[發明專利]聚合物電解質膜、其制備方法和包括所述聚合物電解質膜的膜電極組件

在審

• 申請號: 201880063265.2
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN111164813A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 李瞳熏;金娜玲;樸重華;李殷受
• 申請（專利權）人: 可隆工業株式會社
• 主分類號: H01M8/1053
• 分類號: H01M8/1053;H01M8/1004;H01M8/1058;H01M8/1027;H01M8/1039;H01M8/1081
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 梁瑜;張云志

1.一種聚合物電解質膜，包括：

具有多個孔的多孔載體；

第一層，該第一層包含填充鄰接所述多孔載體的一個表面的孔的第一離子導體；和

第二層，該第二層包含填充鄰接所述多孔載體的另一表面的孔的第二離子導體，其中，

所述第一離子導體與所述第二離子導體彼此不同，并且

選自所述第一層、所述第二層和它們的組合中的一種包含有機類抗氧化劑。

2.根據權利要求1所述的聚合物電解質膜，其中，所述第一層中的抗氧化劑的每單位體積的重量與所述第二層中的抗氧化劑的每單位體積的重量彼此不同。

3.根據權利要求2所述的聚合物電解質膜，其中，

抗氧化劑的每單位體積的重量較大的層中的抗氧化劑的每單位體積的重量在30mg/cm³至4,000mg/cm³的范圍內，并且

抗氧化劑的每單位體積的重量較小的層中的抗氧化劑的每單位體積的重量在10mg/cm³至2,000mg/cm³的范圍內。

4.根據權利要求1所述的聚合物電解質膜，還包括：

在所述多孔載體的一個表面上的第一離子導體層，該第一離子導體層包含第一離子導體；和

在所述多孔載體的另一表面上的第二離子導體層，該第二離子導體層包含第二離子導體。

5.根據權利要求4所述的聚合物電解質膜，其中，

所述第一離子導體層中的抗氧化劑的每單位體積的重量大于所述第一層中的抗氧化劑的每單位體積的重量，并且

所述第二離子導體層中的抗氧化劑的每單位體積的重量大于所述第二層中的抗氧化劑的每單位體積的重量。

6.根據權利要求4所述的聚合物電解質膜，其中，抗氧化劑的每單位體積的重量按照第一離子導體層、第一層、第二層和第二離子導體層的順序減少或增加，使得所述聚合物電解質膜具有抗氧化劑的濃度梯度。

7.根據權利要求1所述的聚合物電解質膜，其中，

選自第一層、第二層和它們的組合中的一種包含有機類抗氧化劑，并且

不包含有機類抗氧化劑的選自第一層、第二層和它們的組合中的一種不包含抗氧化劑，或包含金屬類抗氧化劑。

8.根據權利要求1所述的聚合物電解質膜，其中，所述有機類抗氧化劑是選自丁香酸、香草酸、原兒茶酸、香豆酸、咖啡酸、阿魏酸、綠原酸、朝鮮薊酸、沒食子酸和它們的混合物中的一種。

9.根據權利要求7所述的聚合物電解質膜，其中，所述金屬類抗氧化劑是能夠分解過氧化物或自由基的物質，該物質選自過渡金屬、貴金屬、所述過渡金屬或貴金屬的離子、所述過渡金屬或貴金屬的鹽、所述過渡金屬或貴金屬的氧化物和它們的混合物。

10.根據權利要求1所述的聚合物電解質膜，其中，所述第一離子導體與所述第二離子導體具有不同的當量(EW)。

11.根據權利要求1所述的聚合物電解質膜，其中，

所述第一離子導體和所述第二離子導體分別是包含氟化碳主鏈和由以下化學式1表示的側鏈的氟化聚合物，并且

所述第一離子導體與所述第二離子導體具有不同的側鏈長度，

[化學式1]

-(OCF₂CFR_f)_a-O-(CF₂)_b-X

在以上化學式1中，

R_f分別獨立地是選自F、Cl和具有1至10的范圍的碳數的全氟化烷基中的一種，

X是離子交換基團，

a是0至3的范圍的實數，并且

b是1至5的范圍的實數。