制备质子导电聚合物膜的方法、改进的聚合物膜及其在燃料电池中的应用技术

本发明专利技术涉及包括聚吡咯的质子导电聚合物膜，其可通过包括如下步骤的方法制得：Ａ）制备混合物，其包括多磷酸、至少一种聚吡咯和／或一种或多种在步骤Ｂ）所述的热作用下适于形成聚吡咯的化合物，Ｂ）将步骤Ａ）所得的混合物在惰性气体中加热至高达４００℃的温度，Ｃ）用步骤Ａ）和／或Ｂ）中的混合物涂覆支撑体形成层，Ｄ）处理步骤Ｃ）中形成的膜，直至其自支撑，其中使用包括磷的含氧酸和／或硫的含氧酸的水解液体来处理该膜。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备质子导电聚合物膜的方法，也涉及改进的聚合物膜，由于其优异的化学性能和热性能而可以在许多应用中使用，并特别适合在PEM燃料电池中作为聚合物电解质膜(PEM)。具有良好性能的质子导电聚合物膜是公知的。例如文献DE10117686.4和DE 10117687.2公开了具有较高磷酸含量的膜。这些膜可通过固化包括多磷酸的柔软层以形成包括磷酸的膜来实现。固化可通过将多磷酸水解成磷酸实现。通常，水解可利用大气水分实现。然而，缺点是水分含量会变动。因此，水解进行不均匀，从而使产物质量恒定。在极低大气水分时会发生相分离。根据上述文献，水解也能在温度和湿度可控制的条件下进行。然而，问题是水解很慢，需要较长时间得到较高的酸含量。必须考虑的是温度和湿度可控制的容器是相当贵的。此外，水解在表面的一侧开始。然而，需要水解这种膜直至形成均匀膜，这是由于膜相对不稳定，使得从惰性支撑物上取下时会损坏膜。此外，已发现尽管短期水解会使膜具有较高磷酸含量，但是这种膜具有相对低的机械稳定性。如果水解进行较长时间，机械稳定性的确增加，但磷酸含量降低。因此，本专利技术的目的是提供一种制备满足上述目的的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备质子导电聚合物膜的方法，该方法包括如下步骤：Ａ）制备混合物，其包括多磷酸、至少一种聚吡咯和／或一种或多种在步骤Ｂ）所述的热作用下适于形成聚吡咯的化合物，Ｂ）将步骤Ａ）所得的混合物在惰性气体中加热至高达４００℃的温度， Ｃ）用步骤Ａ）和／或Ｂ）中的混合物涂覆支撑体形成层，Ｄ）处理步骤Ｃ）中形成的膜，其特征在于，使用包括磷的含氧酸和／或硫的含氧酸的水解液体来处理该膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约阿希姆基弗，奥默尔乌恩萨，戈登卡伦丹，厄修拉莱斯特，基利安布雷尔，埃德蒙蒂默，梅拉妮施莱格尔，
申请(专利权)人：佩密斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]