专利名称：阴离子交换聚电解质的制作方法
技术领域：
本发明涉及阴离子交换聚电解质。本发明还涉及包括阴离子交换聚电解质的碱性燃料电池。
背景技术：
近年来，日益关注阴离子交换聚电解质的开发，特别是用于在碱性燃料电池应用中用 作阴离子交换膜(AEM)的那些。由于在高pH下与许多电化学反应关联的过电压低以及放弃贵金属催化剂的可能，因此AEM用作更广泛开发和理解的质子或阳离子交换膜(PEM或CEM)的感兴趣的对照法。然而，大多数市售可得的AEM基于交联的聚苯乙烯，它们在碱性或电化学环境中可能不是非常稳定。此外，聚苯乙烯，例如氨基化的交联的聚苯乙烯，由于物理性质差而可与其他聚合物和织物载体共混，并且加入其他聚合物可进一步限制离子电导率，并且可降低膜的化学稳定性。因此，本领域仍需要具有合适的稳定性和离子电导率的新型阴离子交换聚电解质。发明概述
根据本发明的一些实施方案提供了阴离子交换聚电解质，所述聚电解质包括至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架和至少一个在其侧位的阳离子官能团。在一些实施方案中，至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架包括式I的重复单元
权利要求
1.一种阴离子交换聚电解质，所述聚电解质包括 至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架；和 至少一个在其侧位的阳离子官能团。
2.权利要求I的阴离子交换聚电解质，其中所述至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架包含式I的重复单元
3.权利要求2的阴离子交换聚电解质，其中A为-C(CF3)2-或-C (CF3) (C6H5)-, B为氧，并且Ra、Rb、R。、Rd、Rm, Rn, Rp和Rq各自独立地为氢或阳离子官能团。
4.权利要求3的阴离子交换聚电解质，其中所述阳离子官能团为-CH2N+(CH3)3。
5.权利要求3的阴离子交换聚电解质，其中所述阳离子官能团包括包含至少一个阳离子基团的聚合物接枝。
6.权利要求5的阴离子交换聚电解质，其中所述阳离子官能团具有式XI的结构
7.权利要求2的阴离子交换聚电解质，其中所述至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架包含聚砜重复单元。
8.权利要求7的阴离子交换聚电解质，其中所述聚砜重复单元具有式II的结构
9.权利要求I的阴离子交换膜，其中所述至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架包含聚亚芳基醚重复单元。
10.权利要求9的阴离子交换聚电解质，其中所述聚亚芳基醚重复单元具有式III的结构
11.权利要求2的阴离子交换聚电解质，其中所述至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架包含氰基亚芳基重复单元。
12.权利要求2的阴离子交换聚电解质，其中所述至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架包含荷基重复单元。
13.权利要求12的阴离子交换聚电解质，其中所述芴基重复单元具有式V的结构
14.权利要求2的阴离子交换聚电解质，其中所述交联基为卤代烷基并且所述阴离子交换膜还包含至少一个乙炔基。
15.权利要求14的阴离子交换聚电解质，其中所述至少一个乙炔基为末端乙炔基。
16.权利要求2的阴离子交换聚电解质，其中所述阴离子交换膜经由在所述至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架中的交联基交联。
17.权利要求2的阴离子交换聚电解质，其中所述至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架的交联基与环氧交联剂交联。
18.权利要求2的阴离子交换聚电解质，其中所述阳离子官能团为季铵、胍簿或磷'輪基团。
19.权利要求2的阴离子交换聚电解质，其中所述至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架包含嵌段共聚物。
20.一种复合阴离子交换膜，所述膜包含 权利要求I的阴离子交换聚电解质；和 至少一种与所述阴离子交换聚电解质连接或共混的另外的材料。
21.一种碱性燃料电池，所述燃料电池包含权利要求I的阴离子交换聚电解质。
22.—种碱性燃料电池，所述燃料电池包含权利要求20的复合阴离子交换膜。
全文摘要
根据本发明的一些实施方案提供了阴离子交换聚电解质，所述聚电解质包括至少部分氟化的聚芳族聚合物骨架；和至少一个在其侧位的阳离子官能团。还提供了根据本发明的一个实施方案由至少一种阴离子交换聚电解质形成的阴离子交换膜(AEM)，和包括所述AEM的燃料电池。
文档编号B01J49/00GK102869448SQ201080053279
公开日2013年1月9日 申请日期2010年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者J.周, P.A.科尔, M.昂卢 申请人:乔治亚州技术研究公司