[发明专利]一种燃料电池用聚合物电解质膜

权利要求书

1.一种燃料电池用导电聚合物共混膜，包括：具有酸性基团的第一聚合物；具有碱基基团的第二聚合物；至少第一和第二聚合物中有一个基团进一步组成亲水性基团，甲醇阻断基团，尺寸稳定基团和柔性基团。

其中所述亲水性基团选自聚乙烯吡咯烷酮、聚(N-异丙基丙烯酰胺)，聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯的共聚物)，(乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咪唑)共聚物，(乙烯基吡咯烷酮—甲基丙烯酸)共聚物，(乙烯基吡咯烷酮-苯乙烯)共聚物，(乙烯基吡咯烷酮、醋酸乙烯酯)共聚物，(乙烯基吡咯烷酮—乙烯醇)共聚物，和(丙烯腈-异丙基醋酸聚丙烯酰胺)共聚物；

其中所述甲醇阻断基团选自以下的共聚物组(乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯)共聚物，(乙烯基吡咯烷酮醇-乙酸乙烯酯-乙烯醇)共聚物，聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯，乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙烯基吡啶-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯基吡啶-乙烯醇共聚物，和乙烯基吡啶-乙酸乙烯酯-乙烯醇的共聚物；

其中所述的尺寸稳定基团包括聚合物或嵌段共聚物的共聚物，该基团由聚苯乙烯，聚硅氧烷，和聚氟偏二乙烯，并且所述柔性基团包括偏氟乙烯共聚物。

2.权利要求1中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，包括互穿网络(IPN)聚合物。

3.权利要求2中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，所述互穿网络(IPN)聚合物选自紫外线引发的，电子束引发的，γ射线引发的，化学引发的IPN聚合物。

4.权利要求3中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，所述互穿网络(IPN)聚合物中，所述紫外线引发的互穿网络聚合物包括聚乙烯醇肉桂酸酯。

5.权利要求3中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，所述互穿网络(IPN)聚合物中，所述紫外线引发的互穿网络聚合物占膜层质量的0.5-30％。

6.权利要求3中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，所述互穿网络(IPN)聚合物中，所述化学引发的互穿网络聚合物包含溶胶-凝胶组的组成四甲氧基硅烷(TMOS)、正硅酸乙酯(TEOS)，和组合的氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷与TMOS和/或正硅酸乙酯。

7.权利要求3中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，所述互穿网络(IPN)聚合物中，所述化学引发的互穿网络聚合物占膜层质量的0.01-25％。

8.权利要求1中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，包括弹性体聚合物或共聚物。

9.权利要求8中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，所述弹性体聚合物优选聚丙烯腈(PAN)、丙烯腈共聚物、聚偏氟乙烯，乙烯含氟共聚物、聚硅氧烷、硅氧烷共聚物和聚磷腈。

10.权利要求1中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，所选第一聚合物的酸性基团选自磺酸，磷酸，羧酸基团。

11.权利要求10中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，所选具有酸性基团的第一聚合物基团选自：磺化聚醚醚酮、磺化于砜、磺化聚醚酰亚胺、和聚醚砜。

12.权利要求11中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，所选第一聚合物具有酸性基团，选自磺化聚醚醚酮(SPEEK)，约50-200％磺化。

13.权利要求1中的燃料电池用导电聚合物共混膜，所选第二聚合物基团的碱性基团选自：芳香族的聚合物胺、脂肪胺、含氮杂环组、含氧基团、杂环含硫基团。

14.权利要求13中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，所选具有碱性基团的第二聚合物，选自：聚苯并咪唑(PBI)、聚乙烯咪唑(PVI)、和聚乙烯基吡啶(PVP)、苯乙烯-4-乙烯基吡啶共聚物、丙烯腈-4-乙烯基吡啶共聚物和苯乙烯-4-乙烯乙烯基吡啶-丙烯酸共聚物。

15.一种电化学装置，包含一个阴极，一个阳极和权利要求1-14任意一项中所述的燃料电池用导电聚合物共混膜，。

16.由权利要求15的电化学装置组成的燃料电池。