專利名稱：質(zhì)子導(dǎo)體及包含它的聚合物電解液以及采用該聚合物電解液的燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種質(zhì)子導(dǎo)體、包含它的聚合物電解液和采用該聚合物電解液的燃料電池，更具體地，本發(fā)明涉及一種在高溫和非增濕條件下具有充足離子導(dǎo)電性的質(zhì)子導(dǎo)體、包含它的聚合物電解液和采用該聚合物電解液的燃料電池。
背景技術(shù)：
依據(jù)電解液類型，燃料電池可以分為聚合物電解液膜燃料電池(PEMFC)，磷酸燃料電池(PAFC)，熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)，固體氧化物燃料電池(SOFC)，及其它類型。燃料電池的工作溫度和構(gòu)成材料因此隨電解液類型變化。
基本的PEMFC包括陽極(燃料電極)，陰極(氧化劑電極)，及介于陽極和陰極之間的聚合物電解液膜。陽極包含促進(jìn)燃料氧化的催化劑層，陰極包含促進(jìn)氧化劑還原的催化劑層。
供應(yīng)給陽極的燃料的實(shí)例包括氫，含氫的氣體，甲醇蒸氣和水蒸氣的混合物，甲醇水溶液等。供應(yīng)給陰極的氧化劑的實(shí)例包括氧，含氧的氣體，及空氣。
在PEMFC的陽極上，燃料被氧化產(chǎn)生質(zhì)子和電子。質(zhì)子經(jīng)電解液膜遷移到陰極，電子經(jīng)導(dǎo)線(或集電體)遷移到外電路(負(fù)載)。在PEMFC的陰極上，所遷移的質(zhì)子與經(jīng)另一導(dǎo)線(或集電體)從外電路供應(yīng)的電子和氧發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生水。這里，電子由陽極經(jīng)外電路向陰極的遷移產(chǎn)生電能。
在PEMFC中，聚合物電解液膜充當(dāng)質(zhì)子由陽極向陰極遷移的離子導(dǎo)體，還充當(dāng)防止陽極和陰極機(jī)械接觸的隔板。因而，聚合物電解液膜在工作溫度下需要充足的離子導(dǎo)電性、電化學(xué)安全性、高機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，并且應(yīng)該容易制成薄層。
聚合物電解液膜一般由磺化全氟化聚合物構(gòu)成，該磺化全氟化聚合物具有氟化亞烴基主鏈和末端含有磺酸的氟化乙烯醚側(cè)鏈，如由Dupont制造的Nafion。該聚合物電解液膜含有適量的水，因而具有充足的離子導(dǎo)電性。
然而，在100℃或更高的工作溫度下，由于因蒸發(fā)造成的水分損失，聚合物電解液膜的離子導(dǎo)電性嚴(yán)重降低，因而，它不充當(dāng)電解液膜。因此，實(shí)際上不可能在大氣壓和100℃或更高的溫度下，利用該聚合物電解液膜操作PEMFC。常規(guī)的PEMFC在100℃或更低，如約80℃的溫度下工作。
為了使PEMFC的工作溫度提高至100℃或更高的溫度，已經(jīng)提出提供具有增濕設(shè)備的PEMFC的方法、在加壓的條件下操作PEMFC的方法和利用不需要增濕的聚合物電解液的方法等。
當(dāng)PEMFC在加壓條件下工作時(shí)，水的沸點(diǎn)提高了，因而能夠提高工作溫度。然而，加裝加壓系統(tǒng)或提供增濕設(shè)備增加了PEMFC的尺寸和重量，并降低了發(fā)電系統(tǒng)的整體效率。因而，為了擴(kuò)大PEMFC的應(yīng)用范圍，對“非增濕性聚合物電解液膜”，即在非增濕條件下仍具有充足離子導(dǎo)電性的聚合物電解液膜的需求日益增加。
在常規(guī)燃料電池中，質(zhì)子傳導(dǎo)一般由水和H3PO4實(shí)現(xiàn)。
然而，在高溫和非增濕條件下，該燃料電池由于水分的蒸發(fā)而失去了離子導(dǎo)電功能，并且由于H3PO4陰離子吸附到金屬催化劑如Pt上，膜電極組件(MEA)性能不良。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種質(zhì)子導(dǎo)體，包含它的聚合物電解液，制備該聚合物電解液的方法，采用所述聚合物電解液而使性能得到改善的膜電極組件(MEA)，及采用該MEA的燃料電池，所述質(zhì)子導(dǎo)體在高溫和非增濕條件下，能夠代替水或H3PO4并具有足夠的高溫穩(wěn)定性和足夠的離子導(dǎo)電性。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)的質(zhì)子導(dǎo)體。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種聚合物電解液，該聚合物電解液包含在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)的質(zhì)子導(dǎo)體；及導(dǎo)電性聚合物基質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制備聚合物電解液的方法，該方法包括預(yù)處理聚合物基質(zhì)；及將在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)的質(zhì)子導(dǎo)體浸漬于預(yù)處理過的聚合物基質(zhì)中，制得聚合物電解液。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種燃料電池，該燃料電池包括陰極，陽極，及介于該陰極和陽極之間的上述聚合物電解液。
陰極和陽極的至少一個(gè)包含在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)的質(zhì)子導(dǎo)體。


通過參考附圖詳述其示例性實(shí)施方案，本發(fā)明的上述和其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見，附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的燃料電池組的分解透視圖；圖2為本發(fā)明合成實(shí)施例1中得到的由式(1)表示的化合物的核磁共振(NMR)譜；圖3為本發(fā)明參考例1中得到的聚合物電解液中質(zhì)子導(dǎo)體的浸漬量圖；圖4為在非增濕條件下和大氣中，當(dāng)把溫度由20℃提高至110℃時(shí)，測量的本發(fā)明實(shí)施例1與對比例1和2中制得的聚合物電解液膜的質(zhì)子電導(dǎo)率與溫度關(guān)系圖；及圖5為在非增濕條件和110℃下，在大氣中測量的本發(fā)明的實(shí)施例1與對比例1和2中制得的聚合物電解液膜的質(zhì)子電導(dǎo)率與時(shí)間關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施方案。
在本發(fā)明中，Nafion或含有磺酰基的聚合物基質(zhì)用作質(zhì)子源，具有高沸點(diǎn)并具有能夠形成氫鍵以改善高溫穩(wěn)定性的端基即羥基的化合物用作電荷載體(charge carrier)。
所述質(zhì)子導(dǎo)體在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)。質(zhì)子導(dǎo)體包括在末端具有羥基以形成氫鍵，并具有300℃或更高溫度，優(yōu)選300～400℃的沸點(diǎn)的化合物。當(dāng)在高溫和非增濕條件下水用作質(zhì)子導(dǎo)體時(shí)，蒸發(fā)引起離子導(dǎo)電性的損失，而本發(fā)明的質(zhì)子導(dǎo)體即使在100℃或更高的溫度下仍保持質(zhì)子導(dǎo)電性，從而改善了MEA的性能。而且，當(dāng)H3PO4用作質(zhì)子導(dǎo)體時(shí)，H3PO4陰離子被吸附在催化劑如Pt的表面上，使MEA的性能惡化，而本發(fā)明的質(zhì)子導(dǎo)體不產(chǎn)生陰離子，從而防止該問題發(fā)生。
具有上述結(jié)構(gòu)的化合物的實(shí)例包括由式(1)表示的4，7，10，13-四氧雜十四烷(tetraoxatetradecane)-1，2-二醇(在下文中稱作“TOTD-二醇”)、由式(2)表示的1，4-脫水丁四醇(anhydroerythritol)、由式(3)表示的2-羥甲基-12-冠醚-4、由式(4)表示的環(huán)亞甲基甘油醚和由式(5)表示的聚(乙二醇)甲醚 H3C_OCH2CH2_nOH(5)式中n為1～10的數(shù)。
由式(1)表示的化合物的沸點(diǎn)為300℃，由式(3)表示的化合物的沸點(diǎn)為115℃/0.04mmHg，由式(4)表示的化合物的沸點(diǎn)為192～193℃。
聚(乙二醇)甲醚的數(shù)均分子量優(yōu)選為100～1000，特別是為約350。
用于本發(fā)明的質(zhì)子導(dǎo)體優(yōu)選為由式(1)表示的TOTD-二醇，其由于氫鍵作用而具有強(qiáng)分子間作用力，因而在低大氣壓下具有較高的溫度穩(wěn)定性。
現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的制備聚合物電解液的方法。
首先，預(yù)處理聚合物基質(zhì)。該預(yù)處理是除去導(dǎo)電性聚合物膜中的雜質(zhì)和活化陽離子交換位置的過程。例如，該預(yù)處理可以進(jìn)行如下用H2O2洗滌導(dǎo)電性聚合物膜，將所洗滌的導(dǎo)電性聚合物膜在稀釋的H2SO4水溶液中浸漬預(yù)定的時(shí)間，及用去離子水洗滌產(chǎn)物并干燥它。
Nafion或者具有磺酰基或磷?；木酆衔锬び米骶酆衔锘|(zhì)。Nafion是全氟化碳磺酸型陽離子交換樹脂。另外，聚砜、全氟羧酸、苯乙烯-乙烯基苯磺酸等也可以用作聚合物基質(zhì)。
將按照該方法預(yù)處理的聚合物基質(zhì)放入到含有質(zhì)子導(dǎo)體如由式(1)表示的TOTD-二醇的容器中，以得到含有浸漬到聚合物基質(zhì)中的質(zhì)子導(dǎo)體的聚合物電解液。
在將質(zhì)子導(dǎo)體浸漬到聚合物基質(zhì)中之前，質(zhì)子導(dǎo)體可以在70～90℃下靜置(let alone)。該額外操作導(dǎo)致浸漬時(shí)間減少，浸漬均勻且質(zhì)子導(dǎo)體的浸漬量增加，由此改善離子導(dǎo)電性。
所得到的聚合物電解液的結(jié)構(gòu)中，質(zhì)子導(dǎo)體浸漬在導(dǎo)電性聚合物基質(zhì)中，該質(zhì)子導(dǎo)體在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)。基于100重量份的聚合物基質(zhì)，質(zhì)子導(dǎo)體的含量優(yōu)選為10～300重量份。當(dāng)質(zhì)子導(dǎo)體的含量低于10重量份時(shí)，質(zhì)子導(dǎo)電性差。當(dāng)質(zhì)子導(dǎo)體的含量大于300重量份時(shí)，膜的機(jī)械強(qiáng)度差。
本發(fā)明的聚合物電解液的工作機(jī)理如下。
Nafion或磺化聚合物用作聚合物基質(zhì)，聚合物基質(zhì)的SO3H基團(tuán)用作質(zhì)子源，諸如由式(1)表示的TOTD-二醇的質(zhì)子導(dǎo)體代替水用作質(zhì)子載體。
當(dāng)本發(fā)明的聚合物電解液利用本發(fā)明的質(zhì)子導(dǎo)體時(shí)，它通過運(yùn)載機(jī)理(vehicle mechanism)工作。根據(jù)該運(yùn)載機(jī)理，質(zhì)子在官能團(tuán)(磺?；?之間沒有通過跳躍來遷移，而是被具有優(yōu)異的遷移率的液體，即水或其它溶劑所溶劑化，并在該液體中與其一起遷移。該機(jī)理提供了具有優(yōu)良質(zhì)子導(dǎo)電性的電解液。
本實(shí)施方案的聚合物電解液用作燃料電池的聚合物電解液膜，并置于陰極和陽極之間形成MEA。
陰極和陽極包含氣體擴(kuò)散層和催化劑層。該催化劑層包含促進(jìn)相關(guān)反應(yīng)(氫的氧化和氧的還原)的金屬催化劑。催化劑層優(yōu)選包括選自下列中的至少一種催化劑Pt，Ru，Os，Pt-Ru合金，Pt-Os合金，Pt-Pd合金，及Pt-M合金(M為選自下列中的至少一種過渡金屬Ga、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn)。更優(yōu)選地，催化劑層包含選自下列中的至少一種催化劑Pt，Ru，Os，Pt-Ru合金，Pt-Os合金，Pt-Pd合金，Pt-Co合金，及Pt-Ni合金。
金屬催化劑通常擔(dān)載在擔(dān)體上。擔(dān)體可以是碳，如乙炔黑或石墨，或者無機(jī)微粒，如氧化鋁、氧化硅。當(dāng)使用擔(dān)載在擔(dān)體上的貴金屬催化劑時(shí)，它可以在商業(yè)上得到，并且也可以通過將貴金屬浸漬在擔(dān)體中制得。
氣體擴(kuò)散層可以由炭紙或炭布制成，但不限于此。氣體擴(kuò)散層支撐燃料電池的電極并將反應(yīng)氣體擴(kuò)散到催化劑層中。氣體擴(kuò)散層優(yōu)選由被用氟-基樹脂如聚四氟乙烯防水處理過的炭紙或炭布制成，因?yàn)樗軌蚍乐箽怏w擴(kuò)散效率由于當(dāng)燃料電池工作時(shí)生成的水而降低。
電極還可以包含氣體擴(kuò)散層和催化劑層之間的多微孔層，以進(jìn)一步增強(qiáng)氣體擴(kuò)散效果。該多微孔層通過下列方法形成將包含導(dǎo)電性材料如炭粉、炭黑、活性炭或乙炔黑，粘合劑如聚四氟乙烯，及如果需要的話，離聚物的組合物施加到氣體擴(kuò)散層或催化劑層。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的燃料電池包括MEA，該MEA包括布置在聚合物電解液膜兩側(cè)的電極；至少一個(gè)發(fā)電元件，該發(fā)電元件包括位于MEA兩側(cè)的隔板，并通過氫和氧的電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電；將含氫的燃料供應(yīng)給發(fā)電元件的燃料供應(yīng)元件；及將氧供應(yīng)給發(fā)電元件的氧供應(yīng)元件。
隔板被布置在MEA的兩側(cè)，從而形成至少一個(gè)發(fā)電元件，通過把燃料和氧供應(yīng)給催化劑層以經(jīng)過氫和氧的電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電。發(fā)電元件為堆疊形狀。
圖1為電池組的分解透視圖。參考圖1，電池組1包括含有本發(fā)明的聚合物電解液膜的MEA10和位于該MEA10兩側(cè)的隔板20。
發(fā)電元件包括聚合物電解液膜，布置在該聚合物電解液膜兩側(cè)的電極，及雙極板，并且通過氫和氧的反應(yīng)發(fā)電。
燃料供應(yīng)元件將含氫的燃料供應(yīng)給發(fā)電元件，氧供應(yīng)元件將氧供應(yīng)給發(fā)電元件。
本發(fā)明的燃料電池可以是磷酸燃料電池(PAFC)、聚合物電解液膜燃料電池(PEMFC)或堿性燃料電池，優(yōu)選PAFC或PEMFC。
現(xiàn)在將參考下面的實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。下面的實(shí)施例僅是為了說明性目的，并不意味著限制本發(fā)明的范圍。
合成實(shí)施例1由式(1)表示的化合物的制備反應(yīng)圖解1
(A) (1)化合物(A)的合成在冰浴中把65g三甘醇單乙醚和42g甲磺酰氯溶解在400ml THF中，然后向其中加入52g三乙胺，并使其反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)一完成，就把產(chǎn)物溶解在300ml氯仿中并用少量飽和NaCl溶液洗滌。生成物被分離成水層和有機(jī)層。用蒸發(fā)器除去有機(jī)層的溶劑，從而制得59g淡黃色液體。
(2)化合物(B)的合成把36g Solketal和6.7g NaH溶解在400ml 1，4-二氧六環(huán)中，然后向其中慢慢加入58g上面得到的化合物(A)，并使其反應(yīng)18小時(shí)。除去所得到的鹽，并蒸發(fā)溶劑。然后，所得到的產(chǎn)物在真空中分餾，從而制得32g無色液態(tài)化合物(B)。
(3)化合物(C)的合成把31g化合物(B)和10ml飽和HCl水溶液溶解在100ml THF中并攪拌18小時(shí)。反應(yīng)混合物用稀釋的NaOH溶液中和到pH5～6。然后，所得到的產(chǎn)物在真空中分餾，從而制得19g由式(1)表示的無色化合物。
所得到的化合物的結(jié)構(gòu)可以通過圖2的NMR譜鑒別。
參考例1質(zhì)子導(dǎo)體浸漬量的比較把Nafion 117(可以從Dupont得到)剪切成適當(dāng)尺寸，并在80℃下用3％體積H2O2水溶液洗滌1小時(shí)。然后，在80℃下、1小時(shí)內(nèi)，利用0.5M H2SO4溶液，用質(zhì)子取代Nafion 117的官能團(tuán)(-SO3Na)的Na離子。
被取代的Nafion 117用蒸餾水洗滌。然后，所洗滌的Nafion膜在105℃下干燥3小時(shí)并在干燥室中儲存。
把所得到的Nafion膜放入分別含有由式(1)表示的TOTD-二醇、去離子水和H3PO4的三個(gè)容器中，并且在60℃下、1小時(shí)內(nèi)，將所述材料浸漬到Nafion 117中，從而制得聚合物電解液。聚合物電解液中質(zhì)子導(dǎo)體的含量通過在浸漬1小時(shí)后測量聚合物電解液的重量來確定。
檢測了聚合物電解液中質(zhì)子導(dǎo)體的含量，結(jié)果如圖3所示。
參考圖3，TOTD-二醇的浸漬量最大。當(dāng)把重量轉(zhuǎn)換成摩爾分?jǐn)?shù)時(shí)，水的浸漬量大概比TOTD-二醇享大3倍。
實(shí)施例1聚合物電解液和燃料電池的制備把Nafion 117(可以從Dupont得到)剪切成適當(dāng)尺寸，并在80℃下用3％體積H2O2溶液洗滌1小時(shí)。然后，在80℃下、1小時(shí)內(nèi)，利用0.5M H2SO4溶液，用質(zhì)子取代Nafion 117的官能團(tuán)(-SO3Na)的Na離子。
被取代的Nafion 117用蒸餾水洗滌。然后，所洗滌的Nafion膜在105℃下干燥3小時(shí)并在干燥室中儲存。
含有由式(1)表示的TOTD-二醇的容器在80℃下靜置1小時(shí)。接著，將上面得到的Nafion 117膜放入到該容器中，以向其中浸漬TOTD-二醇，從而得到聚合物電解液。
同時(shí)，99.99％Pt板用作電極。
制得包括電極和聚合物電解液的MEA，及包括MEA的燃料電池。
對比例1按照與實(shí)施例1相同的方法制得聚合物電解液膜、MEA和燃料電池，所不同的是，水代替由式(1)表示的TOTD-二醇。
對比例2
按照與實(shí)施例1相同的方法，制得聚合物電解液膜、MEA和燃料電池，所不同的是，85％H3PO4水溶液代替由式(1)表示的TOTD-二醇。
在約0％相對濕度和大氣中，同時(shí)將溫度由20℃提高至120℃，測量在實(shí)施例1與對比例1和2中制得的聚合物電解液膜的質(zhì)子電導(dǎo)率，結(jié)果如圖4所示。
參考圖4，在較低的溫度下，浸漬有水的Nafion的質(zhì)子電導(dǎo)率最高，但是它的質(zhì)子電導(dǎo)率隨著溫度的升高而降低，這表明在較高溫度下它的不穩(wěn)定性。
同時(shí)，浸漬有TOTD-二醇的Nafion的質(zhì)子電導(dǎo)率隨著溫度的升高而增加，并且在70℃或更高的溫度下，它的質(zhì)子電導(dǎo)率大于其中浸漬有水的Nafion。從結(jié)果中可以看出，TOTD-二醇具有充足的質(zhì)子導(dǎo)電性和熱穩(wěn)定性。
另外，在非增濕條件、110℃和大氣中，測量在實(shí)施例1與對比例1和2中制得的聚合物電解液膜的質(zhì)子電導(dǎo)率，結(jié)果如圖5所示。
參考圖5，水和H3PO4由于在高溫下蒸發(fā)而失去了它們的質(zhì)子導(dǎo)電性，而TOTD-二醇在較高的溫度下具有優(yōu)良的穩(wěn)定性，在寬的溫度范圍內(nèi)具有質(zhì)子導(dǎo)電性。
本發(fā)明提供一種在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)的質(zhì)子導(dǎo)體。該質(zhì)子導(dǎo)體可以代替水或H3PO4用作電荷載體，從而提供可以在110℃或更高的溫度下工作、在高溫和非增濕條件下具有熱穩(wěn)定性和充足質(zhì)子導(dǎo)電性的聚合物電解液。該聚合物電解液可以用于制備可在高溫和非增濕條件下工作、并消除了水分控制的需要的MEA，從而獲得簡化、高效和長壽命的系統(tǒng)。
盡管已經(jīng)參考其示例性實(shí)施方案具體地說明和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解其中可以進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的變化，而不脫離如所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍。
權(quán)利要求
1.一種在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)的質(zhì)子導(dǎo)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的質(zhì)子導(dǎo)體，其為至少一種選自下列的化合物4，7，10，13-四氧雜十四烷-1，2-二醇、1，4-脫水丁四醇、2-羥甲基-12-冠醚-4、環(huán)亞甲基甘油醚和聚(乙二醇)甲醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的質(zhì)子導(dǎo)體，其為4，7，10，13-四氧雜十四烷-1，2-二醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的質(zhì)子導(dǎo)體，其沸點(diǎn)為300℃或更高。
5.一種聚合物電解液，包含在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)的質(zhì)子導(dǎo)體；及導(dǎo)電性聚合物基質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的聚合物電解液，其中所述質(zhì)子導(dǎo)體為選自下列中的至少一種化合物4，7，10，13-四氧雜十四烷-1，2-二醇、1，4-脫水丁四醇、2-羥甲基-12-冠醚-4、環(huán)亞甲基甘油醚和聚(乙二醇)甲醚。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的聚合物電解液，其中所述質(zhì)子導(dǎo)體為4，7，10，13-四氧雜十四烷-1，2-二醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的聚合物電解液，其中所述聚合物基質(zhì)包括Nafion。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的聚合物電解液，其中所述質(zhì)子導(dǎo)體為10～300重量份，基于100重量份的聚合物基質(zhì)。
10.一種制備權(quán)利要求5～9中任一項(xiàng)的聚合物電解液的方法，包括預(yù)處理聚合物基質(zhì)；及將在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)的質(zhì)子導(dǎo)體浸漬到預(yù)處理過的聚合物基質(zhì)中，制得聚合物電解液。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述聚合物基質(zhì)的預(yù)處理通過下列步驟進(jìn)行用H2O2水溶液洗滌聚合物基質(zhì)，將該基質(zhì)在H2SO4水溶液中浸漬預(yù)定的時(shí)間，然后用去離子水洗滌所得產(chǎn)物并干燥。
12.一種燃料電池，包括陰極，陽極，及介于該陰極和陽極之間的根據(jù)權(quán)利要求5～9中任一項(xiàng)的聚合物電解液。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的燃料電池，其中所述陰極和陽極中至少有一個(gè)包含在末端具有羥基并在α-碳位具有醚-基官能團(tuán)的質(zhì)子導(dǎo)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的燃料電池，其中所述質(zhì)子導(dǎo)體為選自下列中的至少一種化合物4，7，10，13-四氧雜十四烷-1，2-二醇、1，4-脫水丁四醇、2-羥甲基-12-冠醚-4、環(huán)亞甲基甘油醚和聚(乙二醇)甲醚。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在末端具有羥基并在α－碳位具有醚－基官能團(tuán)的質(zhì)子導(dǎo)體，包含它的聚合物電解液，及采用該聚合物電解液的燃料電池。該質(zhì)子導(dǎo)體可用作代替水或H
文檔編號H01M8/10GK1978535SQ20051012973
公開日2007年6月13日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者宣熙英, 趙命東, 李明鎮(zhèn) 申請人:三星Sdi株式會社