[发明专利]电解质材料、其制造方法和其应用

权利要求书

1.一种电解质材料，其包含具有下式u1所示的单元、和基于四氟乙烯的单元的聚合物H，

下式I所示的所述聚合物H的EW为400～550g/当量，

所述电解质材料的浸渍于120℃的热水24小时时的质量减少率为15质量％以下，

其中，

Q¹¹为任选具有醚性氧原子的全氟亚烷基，

Q¹²为单键、或任选具有醚性氧原子的全氟亚烷基，

Y¹为氟原子或一价的全氟有机基团，

s为0或1，

R^f1为任选具有醚性氧原子的全氟烷基，

X¹为氧原子、氮原子或碳原子，

X¹为氧原子的情况下，a为0，X¹为氮原子的情况下，a为1，X¹为碳原子的情况下，a为2，

Z⁺为H⁺、一价的金属离子、或1个以上的氢原子任选取代为烃基的铵根离子，

EW＝1000/AR (I)

其中，EW为当量重量，即，相对于1当量离子交换基团的聚合物的g数，AR为离子交换容量，即，相对于1g聚合物的、离子交换基团的毫当量。

2.根据权利要求1所述的电解质材料，其中，温度80℃和相对湿度50％RH下的质子电导率为0.15S/cm以上。

3.根据权利要求1或2所述的电解质材料，其中，所述Q¹¹为具有醚性氧原子的全氟亚烷基，

所述Q¹²为具有醚性氧原子的全氟亚烷基。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电解质材料，其中，所述聚合物H不具备仅具有1个离子交换基团的单元。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电解质材料，其中，相对于聚合物H中所含的全部单元，所述式u1所示的单元的比率为17.4～36.5摩尔％、且所述基于四氟乙烯的单元的比率为63.5～82.6摩尔％。

6.一种液态组合物，其包含：权利要求1～5中任一项所述的电解质材料和分散介质。

7.一种固体高分子电解质膜，其包含：权利要求1～5中任一项所述的电解质材料。

8.一种膜电极接合体，其具备：

具有催化剂层的阳极；

具有催化剂层的阴极；和，

配置于所述阳极与所述阴极之间的、权利要求7所述的固体高分子电解质膜。

9.一种固体高分子型燃料电池，其具备权利要求8所述的膜电极接合体。

10.一种权利要求1～5中任一项所述的电解质材料的前体，

其包含具有下式u’1所示的单元、和基于四氟乙烯的单元的聚合物F，

其中，Q¹¹、Q¹²、Y¹和s与权利要求1～5中任一项所述的Q¹¹、Q¹²、Y¹和s对应。

11.根据权利要求10所述的前体，其中，所述聚合物F的下述TQ为220～300℃，

TQ：使聚合物F熔融，用长度1mm、内径1mm的喷嘴、以2.94MPa将该经熔融的聚合物F挤出时的挤出量成为100mm³/秒的温度。