[發明專利]具有改進的化學耐久性的膜-電極組件的電解質膜及其制造方法

在審

• 申請號: 201910336884.0
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN111354962A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 金容民
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/1048
• 分類號: H01M8/1048;H01M8/1069
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種膜-電極組件的電解質膜，所述電解質膜包括：

組合物，所述組合物包括

抗氧化劑，和

圍繞抗氧化劑的第一離聚物，

其中，所述組合物分散于第二離聚物中，所述第二離聚物為聚合物基質。

2.根據權利要求1所述的膜-電極組件的電解質膜，其中，所述抗氧化劑處于離子態。

3.根據權利要求1所述的膜-電極組件的電解質膜，其中，所述抗氧化劑為選自Ce³⁺、Ce⁴⁺、Mg²⁺、Mg³⁺和其組合的過渡金屬離子。

4.根據權利要求1所述的膜-電極組件的電解質膜，其中，第一離聚物為全氟磺酸。

5.根據權利要求1所述的膜-電極組件的電解質膜，其中，所述第一離聚物的側鏈和所述抗氧化劑彼此電化學吸引。

6.根據權利要求1所述的膜-電極組件的電解質膜，其中，第二離聚物為全氟磺酸。

7.根據權利要求1所述的膜-電極組件的電解質膜，其中，所述電解質膜包括離子通道，所述離子通道為質子移動通過的通道，

其中，所述組合物位于所述離子通道中。

8.根據權利要求1所述的膜-電極組件的電解質膜，其中，所述第一離聚物和所述第二離聚物的重量比為1∶50至1∶1000。

9.一種制造膜-電極組件的電解質膜的方法，所述方法包括：

制備包含抗氧化劑的前體的抗氧化劑溶液；

混合所述抗氧化劑溶液和第一離聚物分散溶液以制備其混合物；

干燥所述抗氧化劑溶液和所述第一離聚物分散溶液的混合物以生產包括抗氧化劑和圍繞抗氧化劑的第一離聚物的組合物；

將所述組合物引入至第二離聚物分散溶液中并且混合以制備其混合物；

將所述組合物和所述第二離聚物分散溶液的混合物施加到基底上并且干燥所述混合物以制造電解質膜。

10.根據權利要求9所述的制造膜-電極組件的電解質膜的方法，所述方法進一步包括：

熱處理所述電解質膜。

11.根據權利要求9所述的制造膜-電極組件的電解質膜的方法，其中，抗氧化劑的前體選自乙酸鈰、氯化鈰、硝酸鈰、碳酸鈰、硫酸鈰、硫酸鈰銨、乙酸錳、氯化錳、硝酸錳、碳酸錳、硫酸錳和其組合。

12.根據權利要求9所述的制造膜-電極組件的電解質膜的方法，其中，所述第一離聚物為全氟磺酸。

13.根據權利要求9所述的制造膜-電極組件的電解質膜的方法，其中，所述抗氧化劑溶液和所述第一離聚物分散溶液的混合物在25℃至280℃的溫度下干燥。

14.根據權利要求9所述的制造膜-電極組件的電解質膜的方法，其中，所述第二離聚物為全氟磺酸。

15.根據權利要求9所述的制造膜-電極組件的電解質膜的方法，其中，所述組合物和所述第二離聚物分散溶液的混合物在25℃至100℃的溫度下干燥。

16.根據權利要求10所述的制造膜-電極組件的電解質膜的方法，其中，在160℃至200℃的溫度下熱處理電解質膜。