离子传输材料、包含其的电解质膜及该电解质膜的制备方法技术

技术编号:13251567 阅读:121 留言:0更新日期:2016-05-15 14:17
本申请涉及一种离子传输材料、一种包含该离子传输材料的电解质膜以及一种制备该电解质膜的方法,以及更具体地,提供了一种离子传输材料、一种包含该离子传输材料的电解质膜以及一种制备该电解质膜的方法,其中,在所述离子传输材料中无机粒子分散于包含磺酸基的部分基于氟的聚合物中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求于2013年10月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2013-0124933的优先权及权益,其全部内容通过引用的方式并入本申请中。本申请涉及离子传输材料、包含该离子传输材料的电解质膜以及制备该电解质膜的方法。
技术介绍
燃料电池是将燃料的化学能直接转换为电能的能量转换装置。也就是,燃料电池使用燃气和氧化剂,并且采用通过在燃气和氧化剂的氧化还原反应的过程中产生的电子来生产电力的方法。燃料电池的膜电极组件(MEA)是在其中发生氢气和氧气的电化学反应的部件,并且由阴极、阳极和电解质膜即离子传导电解质膜组成。氧化还原液流电池(氧化-还原液流电池)是在其中包含在电解质溶液中的活性材料被氧化和还原并由此充电和放电,而且电化学存储装置将储存的活性材料的化学能直接转换成电能的系统。氧化还原液流电池的单元电池包括电极、电解质和离子交换膜。燃料电池和氧化还原液流电池由于高能源效率和较少污染物排放的环境友好特性已经作为下一代能源被研究和开发。用于燃料电池和氧化还原液流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子传输材料,该离子传输材料包含:含有下面式1的单元以及选自下面式2的单元、下面式3的单元和下面式4的单元中的至少一种单元的共聚物;以及分散在该共聚物中的无机粒子:[式1][式2][式3][式4]在式1中,Z是三价芳香族环基或三价杂环基,L是直接键或二价连接基团,X1至X3彼此相同或不同,而且各自独立地是直接键、氧(O)、羰基(‑CO‑)、磺基(‑SO2‑)、亚芳基、杂亚芳基或*‑Z‑L‑SO3R,而且*表示与主链连接的部分,以及R是周期表中第一族的元素,以及在式2至4中,Y1至Y22彼此相同或不同,而且各自独立地是氢(H)、氟(F)或被取代或未被取代的烷基,以及式2至4的单元各自具有至少...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.18 KR 10-2013-01249331.一种离子传输材料,该离子传输材料包含:
含有下面式1的单元以及选自下面式2的单元、下面式3的单元和下面式4的单元中的至
少一种单元的共聚物;以及
分散在该共聚物中的无机粒子:
[式1]
[式2]
[式3]
[式4]
在式1中,
Z是三价芳香族环基或三价杂环基,
L是直接键或二价连接基团,
X1至X3彼此相同或不同,而且各自独立地是直接键、氧(O)、羰基(-CO-)、磺基(-SO2-)、
亚芳基、杂亚芳基或*-Z-L-SO3R,而且*表示与主链连接的部分,以及
R是周期表中第一族的元素,以及
在式2至4中,
Y1至Y22彼此相同或不同,而且各自独立地是氢(H)、氟(F)或被取代或未被取代的烷基,
以及
式2至4的单元各自具有至少一个氟取代基。
2.如权利要求1所述的离子传输材料,其中,L是直接键、亚烷基、亚烯基、亚炔基、-
[(CRR')rO(CR”R”’)s]t-、或-CO-Ar-,R、R'、R”和R”’彼此相同或不同,而且各自独立地是
氢、烷基或卤基,r和s是0至3,t是1至5,以及Ar是亚芳基或亚杂芳基。
3.如权利要求1所述的离子传输材料,其中,L是-(CH2)m[(CF2)2O(CF2)2)n-,以及m和n是
0至5的整数。
4.如权利要求1所述的离子传输材料,其中,所述被取代或未被取代的烷基是–(CQQ’)
pQ”作为具有1个至10个碳原子的烷基,Q、Q'和Q”是氢(-H)或氟(-F),以及p是1至10。
5.如权利要求1所述的离子传输材料,其中,所述无机粒子是二氧化硅。
6.如权利要求1所述的离子传输材料,其中,基于100重量份的离子传输材料的固体含
量,所述无机粒子的含量为2重量份至30重量份。
7.如权利要求1所述的离子传输材料,其中,所述无机粒子的直径为5nm至200nm。
8.如权利要求1所述的离子传输材料,其中,所述共聚物的重均分子量为10,0000至1,
000,000。
9.一种电解质膜,该电解质膜包含权利要求1至8中的任一项所述的离子传输材料。
10.如权利要求9所述的电解质膜,其中,所述电解质膜具有5μm至200μm的厚度。
11.一种燃料电池,该燃料电池包括权利要求9所述的电解质膜。
12.一种氧化还原液流电池,该氧化还原液流电池包括权利要求9所述的电解质膜。
13.一种用于制备电解质膜的方法,该方法包括:
制...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔炯三韩仲镇金英弟康爱德申程圭鲁台根文植园
申请(专利权)人:LG化学株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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