專利名稱:源自帶有磺酰氯基團的可溶性全氟環(huán)丁烷聚合物的聚電解質膜的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及離子傳導聚合物、燃料電池膜和膜電極組件。
背景技術:
在燃料電池設備中,質子傳導聚合物膜是重要的部件。為了實現(xiàn)最佳的燃料電池性能,質子傳導聚合物膜必須在高和低的相對濕度下維持高的離子傳導率和機械穩(wěn)定性。 美國專利6,559,237中已經公開了芳族全氟環(huán)丁烷無規(guī)共聚物作為燃料電池改進的膜材料。然而,由于無規(guī)共聚物的鏈構型,在高濕度下的水溶脹和在低濕度下的膜收縮是無規(guī)共聚物常見的問題。無規(guī)共聚物膜缺乏機械強度以承受在正在工作的燃料電池內的水合和脫水的嚴格情況。相應地,需要提供進一步改進的質子傳導聚合物膜,其在寬范圍的濕度條件下維持穩(wěn)固的機械性能和高的離子傳導率。
發(fā)明內容
本發(fā)明通過在至少一個實施方案中提供形成離聚物膜的方法來解決現(xiàn)有技術的一個或多個問題。所述離聚物膜包括具有式1的聚合物單元
權利要求
1.形成離聚物膜的方法,所述離聚物膜包括具有式1的聚合物單元
2.如權利要求1所述的方法,其中所述親核化合物為H0&。
3.如權利要求1所述的方法,其中所述親核化合物為HM5。
4.如權利要求1所述的方法,其中所述親核化合物為HX。
5.如權利要求1所述的方法,其中所述親核化合物為HNR&。
6.包括如權利要求1所述的離聚物膜的燃料電池。
7.生成離聚物膜的方法,所述離聚物膜包括具有式1和2的聚合物單元
8.如權利要求7所述的方法,其中所述親核化合物為H0&。
9.包括如權利要求1所述的離聚物膜的燃料電池。
10.生成離聚物膜的方法,所述離聚物膜包括具有式1和2的聚合物單元
全文摘要
本發(fā)明涉及源自帶有磺酰氯基團的可溶性全氟環(huán)丁烷聚合物的聚電解質膜,尤其涉及生成離聚物膜的方法,包括第一聚合物在氯磺酸中反應形成第一沉淀物的步驟。所述第一沉淀物包括聚合物,所述聚合物包含具有至少一個連接其上的-SO2Cl結構部分的聚合物單元,并且包括將所述第一沉淀物溶解在極性質子惰性溶劑中以形成第一溶液的步驟。聚合物膜而后由第一溶液形成,使得所述膜包含具有至少一個-SO2Cl的聚合物單元。包含具有至少一個-SO2Cl的聚合物單元的聚合物而后與親核化合物反應形成所述聚合物膜。
文檔編號C08J5/18GK102250367SQ20111007252
公開日2011年11月23日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權日2010年3月17日
發(fā)明者M·R·謝內維斯, S·M·麥金農, T·J·富勒 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司