高分子电解质及其用途制造技术

本发明专利技术的目的在于提供用于直接甲醇形燃料电池用时，甲醇阻断性等优异的芳族类高分子电解质。该目的可以通过下述高分子电解质达成：即该电解质是高分子主链具有氧元素和／或硫元素和芳族碳环，离子交换性基团为直接键合于含有侧链的高分子电解质整体中的部分或全部芳族碳环的高分子电解质，其特征在于在含有侧链的高分子电解质整体中，芳族稠合多环性碳环数与总芳族碳环数（芳族单环性碳环数与芳族稠合多环性碳环数之和）之比Ｒ满足下式：１＞Ｒ≥０．１５。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高分子电解质及其用途
本专利技术涉及高分子电解质，更详细地说，涉及在高分子主链上具有氧元素和/或硫元素和芳族碳环，离子交换性基团为直接键合于高分子电解质中的部分或全部芳族碳环的高分子电解质。
技术介绍
使用具有质子传导性的高分子，即高分子电解质作为一次电池、二次电池或固体高分子形燃料电池等电化学装置的隔膜。例如，将在侧链上具有超强酸的全氟烷基磺酸、主链以为全氟烷烃的脂肪族类高分子为有效成份的高分子电解质用作燃料电池材料，其特性优异，因此一直以来被主要使用。但是，已经指出该材料具有价格非常昂贵、耐热性低、膜强度低如不作加强则不能实际应用等问题。并且，已知将该高分子电解质用作直接使用甲醇的燃料电池(直接甲醇型燃料电池)所代表的液体燃料型燃料电池的质子传导膜材料时，则作为液体燃料的甲醇等的阻断性差，即甲醇阻断性低，阴极处的过电压变大。就这种状况而言，可以代替上述高分子电解质的廉价高分子电解质的研究近年活跃起来。其中，已知在耐热性优异、薄膜强度高的芳族聚醚中导入了磺酸基的高分子，即在高分子主链上具有氧元素和/或硫元素和芳族碳环，离子交换性基团为直接键合于一部或全部主链的高分子电解质，该高分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分子电解质，该电解质是高分子主链具有氧元素和／或硫元素和芳族碳环，离子交换性基团为直接键合于高分子电解质中的部分或全部芳族碳环的高分子电解质，其特征在于：在高分子电解质中，芳族稠合多环性碳环数与总芳族碳环数（芳族单环性碳环数与芳族稠合多环性碳环数之和）之比Ｒ（芳族稠合多环性碳环数／总芳族碳环数）满足下式：１＞Ｒ≥０．１５。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-12-25 429394/20031.一种高分子电解质，该电解质是高分子主链具有氧元素和/或硫元素和芳族碳环，离子交换性基团为直接键合于高分子电解质中的部分或全部芳族碳环的高分子电解质，其特征在于：在高分子电解质中，芳族稠合多环性碳环数与总芳族碳环数(芳族单环性碳环数与芳族稠合多环性碳环数之和)之比R(芳族稠合多环性碳环数/总芳族碳环数)满足下式：1＞R≥0.15。2.权利要求1的高分子电解质，其中高分子电解质包含一种以上具有选自下述通式(1a)～(4a)的离子交换性基团的重复单元：式中，Ar1～At9相互独立表示可具有取代基的2价芳族碳环，在芳族碳环上具有离子交换性基团，但当Ar1～Ar9的取代基具有芳族碳环时，该芳族碳环可具有离子交换性基团，Z、Z’相互独立表示CO、SO2中的任一个，X、X’、X”相互独立表示O、S中的任一个，Y表示直接键合或可具有取代基的亚甲基，p表示0、1或2，q、r相互独立表示1、2或3；和一种以上实质上不具有选自下述通式(1b)～(4b)的离子交换基团的重复单元：式中，Ar11～Ar19相互独立表示可具有取代基的2价芳族碳环，Z、Z’-->相互独立表示CO、SO2中的任一个，X、X’、X”相互独立表示O、S中的任一个，Y表示直接键合或可具有取代基的亚甲基，p’表示0、1或2，q’、r’相互独立表示1、2或3。3.权利要求1的高分子电解质，其中高分子电解质由下述通式(5)所示：式中，Ar1～Ar5相互独立表示可具有取代基的2价芳族碳环，Z、Z’相互独立表示CO、SO2中的任一个，X、X’相互独立表示O、S中的任一个，当Ar1～Ar5中的任一个取代基不含有芳族碳环时，Ar1～Ar5中的至少任一个具有离子交换性基团，当Ar1～Ar5中的任一个取代基含有芳族碳环时，Ar1～Ar5或所含芳族碳环中的至少任一个在芳族碳环上具有离...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木繁，小野寺彻，八代有弘，野殿光纪，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]