用于高温燃料电池的带有膦酸基团的聚全氟环丁烷离聚物的制作方法

文档序号:3621835阅读:113来源:国知局
专利名称:用于高温燃料电池的带有膦酸基团的聚全氟环丁烷离聚物的制作方法
技术领域
本公开内容所涉及的领域总体包括聚合物电解质和燃料电池。
背景技术
聚合物电解质在电化学器件如电池和燃料电池中起重要作用。为实现最佳性能,所述聚合物电解质在高和低相対湿度下均必须保持高离子电导率和机械稳定性。所述聚合物电解质也需要具有优异的化学稳定性,以具有长久的产品寿命和耐用性。已开发出无规共聚物作为用于燃料电池的电解质。然而,由于其固有的无规链构造,无规共聚物一般在高湿度下会发生湿胀而在低湿度下会发生过度的膜皱缩。无规共聚物膜缺乏机械强度以经受运行中的燃料电池内的苛刻水合和脱水作用。因此需要ー种改善的聚合物电解质,其在宽范围的湿度条件下保持稳固的机械性质和高离子电导率。
另外,用于机动车燃料电池的许多聚合物电解质膜缺乏足够的高温性能或耐火性。这些性能中的每ー个都是用于机动车应用要特别考虑的安全因素。因此,希望有ー种改善的聚合物电解质分子结构和制备这种聚合物电解质的方法。

发明内容
通过在至少ー个实施方案中提供一种制备包含结构式I的聚合物的聚合物膜的方法,本发明解决了现有技术的ー个或多个问题
权利要求
1.ー种制备用于燃料电池的离子导电聚合物膜的方法,所述聚合物膜包含结构式I的聚合物
2.权利要求I所述的方法,其中所述结构式2的聚合物与包含Br2的第一反应混合物起反应是步骤a)。
3.权利要求2所述的方法,其中第一反应混合物还包含路易斯酸。
4.权利要求3所述的方法,其中所述路易斯酸选自AlCl3、FeCl3、FeBr3、Zn和Fe。
5.权利要求I所述的方法,其中所述结构式3的聚合物与第二反应混合物起反应,所述第二反应混合物包含结构式P (OR) 3的化合物,其中R是C1-Cltl烷基。
6.权利要求I所述的方法,其中所述结构式4的聚合物与第三反应混合物起反应,所述第三反应混合物包含溴代三甲基硅烷。
7.ー种制备用于燃料电池的离子导电聚合物膜的方法,所述聚合物膜包含结构式I的聚合物
8.权利要求7所述的方法,其中第一反应混合物还包含路易斯酸。
9.ー种制备用于燃料电池的离子导电聚合物膜的方法,所述聚合物膜包含结构式5的聚合物
10.权利要求9所述的方法,其中第一反应混合物还包含路易斯酸。
全文摘要
用于离子导体应用的聚合物包括具有全氟环丁基部分和膦酸化芳基的聚合物片段以及具有全氟环丁基部分和没有膦酸化芳基的聚合物片段。所述聚合物被形成用于燃料电池应用的离子传导膜。
文档编号C08F8/22GK102643443SQ201210036279
公开日2012年8月22日 申请日期2012年2月17日 优先权日2011年2月17日
发明者L.邹, M.R.舍内维斯, T.J.富勒 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
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