以具有高密度酸性官能团的聚合物为基础的高分子电解质膜制造技术

本发明专利技术新提供一种高分子电解质膜、表现出1.0×10‑3S/cm以上的电导率的复合聚合物膜、用于固体高分子型燃料电池的离聚物、隔着间隔基团结构具有膦酸基和/或膦酸酯的单体。高分子电解质膜、表现出1.0×10‑3S/cm以上的电导率的复合聚合物膜、用于固体高分子型燃料电池的离聚物、隔着间隔基团结构具有膦酸基和/或膦酸酯的单体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种以具有高密度酸性官能团的聚合物为基础的高分子电解质膜。

技术介绍

1、作为洁净发电系统而备受期待的燃料电池通过利用水的电解的逆反应，使氢与氧进行电化学反应从而产生电能。特别是使用了高分子电解质膜的固体高分子型燃料电池正被利用于燃料电池汽车等。

2、固体高分子型燃料电池将膜/电极接合体(mea)作为基本构成零件，该mea通过使用由气体扩散层与包含离聚物的催化剂层构成的气体扩散电极夹持被称为高分子电解质膜的质子传导性的膜而得到。若在电解质膜中质子不适当地移动，则不会发生燃料电池反应，无法得到优异的发电特性(高输出)。因此，重要的是使用表现出较高的质子电导率(例如为0.1s/cm以上)的高分子电解质膜，在燃料电池中，高分子电解质膜是最重要的零件之一。

3、现在，对于市售的燃料电池汽车等所采用的电解质膜的素材，使用了全氟磺酸聚合物，例如，由dupont de nemours,inc.开发的nafion(r)等，通过在70～90℃下对膜进行润湿，质子随着水分子而移动，实现了较高的质子输送能力(质子电导率＞0.1s/cm)。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高分子电解质膜，其包含具有酸性官能团的聚合物，

2.根据权利要求1所述的高分子电解质膜，其中，所述酸性官能团为由选自由磺酸基及膦酸基组成的组中的至少一种构成的酸性官能团。

3.根据权利要求1或2所述的高分子电解质膜，其进一步包含离子性的低分子有机盐。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的高分子电解质膜，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的高分子电解质膜，其中，

6.根据权利要求1～5中任一项所述的高分子电解质膜，其中，构成所述(i)的a嵌段的疏水性聚合物或防水性聚合物为疏水性或防水性的烃类、或者碳氟化合物类的乙烯...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种高分子电解质膜，其包含具有酸性官能团的聚合物，

2.根据权利要求1所述的高分子电解质膜，其中，所述酸性官能团为由选自由磺酸基及膦酸基组成的组中的至少一种构成的酸性官能团。

3.根据权利要求1或2所述的高分子电解质膜，其进一步包含离子性的低分子有机盐。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的高分子电解质膜，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的高分子电解质膜，其中，

6.根据权利要求1～5中任一项所述的高分子电解质膜，其中，构成所述(i)的a嵌段的疏水性聚合物或防水性聚合物为疏水性或防水性的烃类、或者碳氟化合物类的乙烯基聚合物，且为玻璃化转变温度(tg)为100℃以上的聚合物。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的高分子电解质膜，其除了包含所述(i)的至少具有以共价键连接a嵌段与b嵌段而成的a-b型单元的嵌段共聚物的所述聚合物以外，还包含疏水性聚合物或防水性聚合物。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的高分子电解质膜，其中，

9.根据权利要求8所述的高分子电解质膜，其中，所述质子提供剂为由选自由硫酸及磷酸组成的组中的至少一种构成的质子提供剂。

10.一种高分子电解质膜的制造方法，其包含以下工序：

11.根据权利要求10所述的高分子电解质膜的制造方法，其进一步包含以下工序：

12.根据权利要求10或11所述的高分子电解质膜的制造方法，其进一步包含以下工序：

13.一种复合聚合物膜，其包含：

14.根据权利要求13所述的复合聚合物膜，其中，所述酸性官能团为由选自由磺酸基及膦酸基组成的组中的至少一种构成的酸性官能团。

15.根据权利要求13或14所述的复合聚合物膜，其中，所述(1)具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：野吕笃史，梶田贵都，佐藤克海，田中春佳，西本实绪，中山孟纪，
申请(专利权)人：国立大学法人东海国立大学机构，
类型：发明
国别省市：