包括离子电导率提高的填充剂的用于膜电极组件的电解质膜制造技术

公开了一种用于膜电极组件的电解质膜，其可以包括填充剂，该填充剂是具有低分子量的聚合物化合物(低聚物)。电解质膜可以适当地包括具有磺酸基的低聚的聚(乙烯基吡咯烷酮)化合物。用于膜电极组件的电解质膜可以具有提高的质子电导率。质子电导率。质子电导率。

【技术实现步骤摘要】
包括离子电导率提高的填充剂的用于膜电极组件的电解质膜
专利

[0001]本专利技术涉及用于膜电极组件的电解质膜，该电解质膜包括填充剂，以提高离子电导率。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFC)基本上包括有燃料电极(阳极)、氧电极(阴极)和设置在两个电极之间的聚合物电解质膜，其被称为膜电极组件。
[0003]作为燃料的氢被提供给阳极，作为氧化剂的氧被提供给阴极，提供给阳极的氢失去电子，成为质子(H
+
)，并通过聚合物电解质膜移动到阴极。
[0004]氢产生的电子在电池的外部电路中进行电工作，并到达阴极，质子在阴极与氧和电子结合产生水。
[0005]例如，聚合物电解质膜可以是代表性的离子交换膜Nafion，其起着将从阳极产生的质子传递到阴极的作用，并且用作防止作为燃料的氢与氧直接接触的隔膜。这样，由于质子传导依赖于在水的存在下通过磺酸官能团(
‑
SO3H基团)的质子交换，因此聚合物电解质膜的水合程度必须保持在最佳状态。
[0006]同时，出于改善质子交换特性，即增加质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于膜电极组件的电解质膜，包括：离聚物，其包括全氟化磺酸聚合物；和填充剂，其重均分子量为10,000g/mol以下，并且分散在所述离聚物中。2.根据权利要求1所述的电解质膜，其中所述填充剂的水合半径为5nm以下。3.根据权利要求1所述的电解质膜，其中所述填充剂的水合半径为2nm以下。4.根据权利要求1所述的电解质膜，其中所述填充剂的重均分子量为5,000g/mol以下。5.根据权利要求1所述的电解质膜，其中所述填充剂包括低聚物，所述低聚物包括以下化学式1所示的重复单元：[化学式1](M
‑
B)A其中M包括选自以下的一种或多种：其中M包括选自以下的一种或多种：
B包括选自氢H和磺酸基SO3H的一种或多种，A包括选自以下的一种或多种阴离子：HSO4‑
、NO3‑
、PO
43
‑
、Cl
‑
、BF4‑
、PF6‑
、CF3SO3‑
和C2F6NO4S2‑
，并且M和B通过选自M的氧O、氮N和硫S中的一种或多种原子相互连接。6.根据权利要求1所述的电解质膜，其中所述填充剂包括聚(乙烯基吡咯烷酮)PVP衍生物。7.根据权利要求1所述的电解质膜，其中所述填充剂包括酸掺杂的低聚物。8.根据权利要求1所述的电解质膜，其中所述填充剂包括以下化学式1A所示的低聚物：[化学式1A]其中n是正整数。9.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡一锡，洪普基，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：