耐氧化性优良的质子传导性聚合物电解质膜及其制造方法技术

本发明专利技术的质子传导性聚合物电解质膜的制造方法包括如下工序：对树脂微粒照射放射线的工序；使具有磺酸基前体的乙烯基单体和具有羰基等价体的乙烯基单体在固液两相体系中与树脂微粒进行接枝聚合，从而得到微粒状接枝聚合物的工序；制备具有磷酸基或膦酸基的聚合物与接枝聚合物的流延溶液，由该溶液形成流延膜的工序；将流延膜干燥而得到薄膜的工序；将磺酸基前体转变为磺酸基的工序；和在羰基等价体之间形成交联结构的工序。固液两相体系的液相包含乙烯基单体及其溶剂，固相包含树脂微粒。通过该方法，提供具有高耐氧化性的质子传导性聚合物电解质膜以及能够在工业上制造该膜的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可以在固体聚合物型燃料电池、电解池、加湿模块等各种用途中使用的质子传导性聚合物电解质膜及其制造方法。更具体而言，本专利技术涉及通过照射放射线对树脂材料进行接枝聚合、再引入交联结构的质子传导性聚合物电解质膜的制造方法以及通过该方法制造的质子传导性聚合物电解质膜。
技术介绍
具有质子传导性的聚合物电解质膜应用于固体聚合物型燃料电池(PEFC)、碱性电解池、气体(例如空气)的加湿模块等中。特别地，作为PEFC的电解质膜的用途引人关注。燃料电池的理论发电效率高，是以氢气或甲醇作为燃料的洁净的电能供给源。燃料电池作为下一代的发电方法而受到期待，作为家用热电联合电源、便携设备用电源、电动汽车的电源、简易辅助电源等各种电源的开发正在活跃地进行。对于PEFC的电解质膜而言，需要具有作为传导质子的电解质的功能、以及将供给到阳极的燃料与供给到阴极的氧化剂分离的隔板的功能。因此，对于PEFC的电解质膜而言，要求离子交换容量、质子传导率、电化学稳定性和力学强度高，电阻、燃料(例如氢气、甲醇)透过性和氧化气体(例如氧气)透过性低。作为质子传导性聚合物电解质膜，多使用以“Nafion”(杜邦公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.16 JP 2010-2559071.一种质子传导性聚合物电解质膜的制造方法， 其包括如下工序: 对树脂微粒照射放射线的工序； 使具有磺酸基前体的乙烯基单体和具有羰基等价体的乙烯基单体在固液两相体系中与所述照射了放射线的树脂微粒进行接枝聚合，从而得到具有所述乙烯基单体的接枝链的微粒状接枝聚合物的工序； 将具有磷酸基或膦酸基的聚合物与所述得到的接枝聚合物溶解到流延溶剂中制备流延溶液，将所述制备的流延溶液涂布到支撑体上而形成流延膜的工序； 将所述形成的流延膜干燥而得到薄膜的干燥工序； 将所述接枝聚合物或所述薄膜中所含的所述磺酸基前体转变为磺酸基的工序；和 使用交联剂在所述流延膜或所述薄膜中所含的羰基等价体之间形成交联结构的工序，并且 所述固液两相体系由包含所述乙烯基单体及该单体的溶剂的液相和包含所述树脂微粒的固相构成。2.如权利要求1所述的质子传导性聚合物电解质膜的制造方法，其中，所述流延溶剂为非质子极性溶剂。3.如权利要求1所述的质子传导性聚合物电解质膜的制造方法，其中，在所述干燥工序中，将所述流延膜在使该膜的干燥所需的时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：江守秀之，铃木弘世，浅野雅春，前川康成，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，独立行政法人日本原子力研究开发机构，
类型：
国别省市：