【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括含有膦酸基团的聚合物的质子导电聚合物膜及其在燃料电池中的应用本专利技术涉及一种包括含有膦酸基团的聚合物的质子导电聚合物电解质膜，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)。燃料电池通常包含电解质和由该电解质分隔的两个电极。在燃料电池中，两个电极中的一个供应有燃料如氢气或甲醇/水的混合物，另一个电极供应有氧化剂如氧气或空气，从而按这种方式将燃料氧化产生的化学能直接转化成电能。在氧化反应中形成质子和电子。电解质能透过氢离子(即质子)，但不能透过反应性燃料如氢气或甲醇和氧气。燃料电池通常包括许多个被称为MEU(膜电极单元)的单个电池，每个单个电池都包含电解质和由该电解质分隔的两个电极。使用固体如聚合物电解质膜或液体如磷酸作为燃料电池的电解质。最近，聚合物电解质膜作为燃料电池的电解质已引起注意。大体上可以分为两类聚合物膜。第一类包括阳离子交换膜，其由包含共价键合的酸基、优选磺酸基的聚合物骨架组成。磺酸基可转变成阴离子同时释放氢离子，因此可传导质子。质子的流动性和由此产生的质子导电性直接与含水量有关。由于...
【技术保护点】
一种包括含有膦酸基团的聚合物的质子导电聚合物膜，其通过包括以下步骤的方法得到：Ａ）将含有乙烯基的膦酸与一种或多种芳香四氨基化合物及一种或多种每个羧酸单体中含有至少两个酸基的芳香羧酸、其酯、其酸卤化物或其酸酐混合，和／或将含有 乙烯基的膦酸与一种或多种芳香和／或杂芳香二氨基羧酸、其酯、其酸卤化物或其酸酐混合，Ｂ）将步骤Ａ）中得到的混合物在惰性气体中加热至高达３５０℃的温度，以制备聚吡咯聚合物，Ｃ）用步骤Ａ）和／或Ｂ）中的混合物涂覆支撑物形成层， Ｄ）使在步骤Ｃ）中得到的薄片状结构中存在的含有乙烯基的膦酸聚合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2002-8-2 102 35 358.11.一种包括含有膦酸基团的聚合物的质子导电聚合物膜，其通过包括以下步骤的方法得到：A)将含有乙烯基的膦酸与一种或多种芳香四氨基化合物及一种或多种每个羧酸单体中含有至少两个酸基的芳香羧酸、其酯、其酸卤化物或其酸酐混合，和/或将含有乙烯基的膦酸与一种或多种芳香和/或杂芳香二氨基羧酸、其酯、其酸卤化物或其酸酐混合，B)将步骤A)中得到的混合物在惰性气体中加热至高达350℃的温度，以制备聚吡咯聚合物，C)用步骤A)和/或B)中的混合物涂覆支撑物形成层，D)使在步骤C)中得到的薄片状结构中存在的含有乙烯基的膦酸聚合。2.如权利要求1所述的膜，其特征在于用作芳香四氨基化合物的是3，3’，4，4’-四氨基联苯，2，3，5，6-四氨基吡啶，1，2，4，5-四氨基苯，双(3，4-二氨基苯基)砜，双(3，4-二氨基苯基)醚，3，3’，4，4’-四氨基苯甲酮，3，3’，4，4’-四氨基二苯基甲烷和3，3’，4，4’-四氨基二苯基二甲基甲烷。3.如权利要求1或2所述的膜，其特征在于用作芳香羧酸的是间苯二羧酸，对苯二羧酸，邻苯二羧酸，5-羟基间苯二羧酸，4-羟基间苯二羧酸，2-羟基对苯二羧酸，5-氨基间苯二羧酸，5-N，N-二甲基氨基间苯二羧酸，5-N，N-二乙基氨基间苯二羧酸，2，5-二羟基对苯二羧酸，2，5-二羟基间苯二羧酸，2，3-二羟基间苯二羧酸，2，3-二羟基邻苯二羧酸，2，4-二羟基邻苯二羧酸，3，4-二羟基邻苯二羧酸，3-氟邻苯二羧酸，5-氟间苯二羧酸，2-氟对苯二羧酸，四氟邻苯二羧酸，四氟间苯二羧酸，四氟对苯二羧酸，1，4-萘二羧酸，1，5-萘二羧酸，2，6-萘二羧酸，2，7-萘二羧酸，联苯甲酸，1，8-二羟基萘-3，6-二羧酸，双(4-羧苯基)醚，苯甲酮-4，4’-二羧酸，双(4-羧苯基)砜，联苯-4，4’二羧酸，4-三-->氟甲基邻苯二羧酸，2，2-双(4-羧苯基)六氟丙烷，4，4’-芪二羧酸，4-羧基肉桂酸或其C1-C20烷基酯或其C5-C12芳基酯或其酸酐或其酸氯化物。4.如前述一项或多项权利要求所述的膜，其特征在于用作芳香羧酸的是三羧酸或其C1-C20烷基酯或其C5-C12芳基酯或其酸酐或其酸氯化物，或者是四羧酸或其C1-C20烷基酯或其C5-C12芳基酯或其酸酐或其酸氯化物。5.如权利要求4所述的膜，其特征在于用作芳香羧酸的是1，3，5-苯三羧酸(均苯三羧酸)，2，4，5-苯三羧酸(偏苯三羧酸)，(2-羧苯基)亚氨基二乙酸，3，5，3’-联苯三羧酸，3，5，4’-联苯三羧酸，2，4，6-吡啶三羧酸，1，2，4，5-苯四羧酸，1，4，5，8-萘四羧酸，3，5，3’，5’-联苯四羧酸，苯甲酮四羧酸，3，3’，4，4’-联苯四羧酸，2，2’，3，3’-联苯四羧酸，1，2，5，6-萘四羧酸，和/或1，4，5，8-萘四羧酸。6.如权利要求4所述的膜，其特征在于按所用的二羧酸计，三羧酸和/或四羧酸的含量为0～30mol％，优选为0.1～20mol％，特别是0.5～10mol％。7.如权利要求1所述的膜，其特征在于用作杂芳香酸酸的是在芳香部分含有至少一个氮、氧、硫或磷原子的杂芳香二羧酸、杂芳香三羧酸和/或杂芳香四羧酸。8.如权利要求7所述的膜，其特征在于使用吡啶-2，5-二羧酸，吡啶-3，5-二羧酸，吡啶-2，6-二羧酸，吡啶-2，4-二羧酸，4-苯基-2，5-吡啶二羧酸，3，5-吡唑二羧酸，2，6-嘧啶二羧酸，2，5-吡嗪二羧酸，2，4，6-吡啶三羧酸，苯并咪唑-5，6-二羧酸，及其C1-C20烷基酯或其C5-C12芳基酯或其酸酐或其酸氯化物，或其C1-C20烷基酯或其C5-C12芳基酯或其酸酐或其酸氯化物。-->9.如权利要求1所述的膜，其特征在于用作芳香二氨基羧酸的是二氨基苯甲酸和/或其单盐酸盐和二盐酸盐衍生物。10.如权利要求1所述的膜，其特征在于步骤A)和/或步骤B)中制得的混合物含有下式的化合物：其中R...
【专利技术属性】
技术研发人员：约阿希姆基弗，欧默恩萨尔，戈东卡伦丹，
申请(专利权)人：巴斯夫燃料电池有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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