定义的 包含横酸基的部分基于氣的聚合物中的形式存在，而且与相关领域的电解质膜相比，机械 性能增强而且对溶剂的溶胀现象会减少。具体地，由于无机粒子均匀地分散在电解质膜中， 也就是在每个单元区域具有均匀的密度的同时分散，机械性能可W进一步地增强。
[0111] 此外，根据本申请的示例性实施方案的电解质膜由于无机粒子分散在其中而具有 避免渗透的优异效果。
[0112] 此外，本申请的示例性实施方案提供了一种包括所述电解质膜的燃料电池。
[0113] 燃料电池是将燃料的化学能直接转换为电能的能量转换装置。也就是，燃料电池 使用燃气和氧化剂，并且使用通过在燃气和氧化剂的氧化还原反应的过程中产生的电子来 生产电力的发电系统。
[0114] 燃料电池的膜电极组件(MEA)是发生氨气和氧气的电化学反应的部件，并且包括 阴极、阳极和电解质膜即离子传导电解质膜。
[0115] 当用根据本发明的电解质膜作为燃料电池的离子交换膜时，可W表现出上述效 果。
[0116] 此外，本申请的示例性实施方案提供了一种包括所述电解质膜的氧化还原液流电 池。
[0117] 氧化还原液流电池(氧化-还原液流电池)是包含在电解质溶液中的活性材料被氧 化和还原并由此充电和放电，而且电化学存储装置将储存的活性材料的化学能直接转换成 电能的系统。氧化还原液流电池利用了如下原理：当包含具有不同氧化态的活性材料的电 解质溶液通过设置在它们之间的离子交换膜彼此接触时，电子被给予和接受，并因此电池 充电和放电。通常，氧化还原液流电池由含有电解质溶液的液槽、在其中进行充电和放电的 电池单元和用于在所述液槽和电池单元之间循环电解质溶液的循环累，而且电池单元的单 元电池包括电极、电解质和离子交换膜。
[0118] 当用根据本申请的电解质膜作为氧化还原液流电池的离子交换膜时，可W表现出 上述效果。
[0119] 此外，本申请的另一个示例性实施方案提供了一种用于制备电解质膜的方法，该 方法包括:制备包含共聚物的溶液A，该共聚物含有式IA的单元W及选自式2的单元、式3的 单元和式4的单元中的至少一种单元;制备包含无机粒子的前体和酸性催化剂的溶液B;混 合溶液A和B; W及通过使用所述混合溶液形成膜。
[0120] 根据本申请的制备方法由于混合溶液和形成膜而具有过程简单的效果。
[0121] 此外，所述制备方法形成膜而且同时分散无机粒子，因此比相关领域中的形成膜 然后吸收或分散无机粒子的工艺简单，并且具有可W在制备膜的步骤中控制无机粒子的特 性的效果。
[0122] 此外，与分散无机粒子本身的方法不同，所述制备方法可W通过使用包含无机粒 子的前体的溶液来减少无机粒子的聚集现象并增加分散程度，并且具有可W调节无机粒子 的尺寸和含量的效果。也就是，所述制备方法可W通过使用包含无机粒子的前体的溶液W 在无机粒子形成之前分散前体从而使无机粒子均匀地分散于大区域中，并且具有可W通过 调节无机粒子的尺寸和含量制备电解质膜的效果。
[0123] 此外，有可W在制备膜的加工条件下获得上述效果而无需单独额外的过程的优 点。
[0124] 根据本申请的示例性实施方案，在制备包含无机粒子的前体和酸性催化剂的溶液 B; W及混合溶液A和B中的至少一个步骤中可W包括调节无机粒子的尺寸或含量。
[012引具体地，所述碱金属元素 M的实例包括裡化i)、钢(Na)或钟化）。
[0126] 所述碱金属M可W离子结合在横酸基上W减少横酸基的反应性，从而将无机粒子 均匀地分散在共聚物的整个区域中。
[0127] 根据本申请的示例性实施方案，所述制备方法还可W包括将膜涂布于衬底上并且 在混合溶液A和B之后加热所述膜。
[0128] 所述加热是指通过加热固化，而且无机粒子的前体通过加热形成无机粒子。
[0129] 根据本申请的示例性实施方案，所述制备方法还可W包括在形成膜之后用氨取代 碱金属。
[0130] 根据本申请的示例性实施方案，溶液B包含无机粒子的前体、酸性催化剂和溶剂。
[0131] 在本说明书中，所述无机粒子的前体是指在形成无机粒子之前形成无机粒子的材 料。
[0132] 根据本申请的示例性实施方案，所述无机粒子的前体具体可W是选自四乙氧基娃 烧(TEOS)、四甲氧基硅烷(TMOS)、3-缩水甘油基氧基丙基S甲氧基硅烷(GOTMS)、单苯基S 乙氧基硅烷（MPh)、聚乙氧基硅烷（PEOS)、3-缩水甘油氧基丙基二甲氧基硅烷（3-glycido巧propy Itrimetho巧si lane)、乙締基S乙氧基硅烷、3-氨丙基S甲氧基硅烷、3-氨 丙基S乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基S甲氧基硅烷、N-(e-氨乙基)-丫-氨丙基S甲氧 基硅烷、N-(0-氨乙基)-丫 -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、丫 -脈基丙基二甲氧基硅烷、3-琉基 丙基=甲氧基硅烷和3-异氯酸基丙基=甲氧基硅烷中的至少一种。
[0133] 所述无机粒子的前体可W单独使用或W其中两种W上的混合物使用。
[0134] 根据本申请的示例性实施方案，所述无机粒子是二氧化娃。
[0135] 根据本申请的示例性实施方案，所述无机粒子的特性例如尺寸和含量与前面的描 述相同。
[0136] 根据本申请的示例性实施方案，所述酸性催化剂可W选自盐酸、硫酸和憐酸。所述 酸性催化剂并不局限于此，而且如果有必要，本领域中使用的酸性催化剂可W适当地调节 和使用。
[0137] 根据本申请的示例性实施方案，所述溶剂可W包括选自水和醇类中的一种或多 种。
[0138] 根据本申请的示例性实施方案，所述醇类可W是一元醇例如甲醇和乙醇，W及伯 醇、仲醇或高阶醇化igher order alcohol)。所述醇类并不局限于此，而且如果有必要，本 领域中使用的醇类溶剂可W适当地调节和使用。
[0139] 例如，所述溶剂包括水和乙醇。
[0140] 在下文中，将通过实施例更详细地描述本申请。但是，提供下面实施例是为了说明 本申请，而且本申请的范围并不局限于此。
[0141] <实施例1〉
[014引通过揽拌150g的包含式5单元（a:b= 1: 1 ,R =化）的共聚物的固体含量浓度为 15wt %的溶液、I Og的四乙氧基硅烷、地的去离子水和I g的盐酸来制备涂料组合物。通过将 组合物涂布在强化玻璃衬底上然后固化该组合物获得具有50WI1的厚度的离子传输材料。所 述共聚物具有200,000的重均分子质量，而且无机粒子具有IOnm至50nm的直径。
[0143] 离子传输材料形成为膜，基于利用例如原子力显微镜(AFM)、光学轮廓仪和扫描电 镜(SEM)的装置捕捉膜的一个表面获得的二维横截面，每平方微米面积中被无机粒子占据 的面积大约为10%。当将离子传输材料用作电解质膜时，电解质膜具有0.13S/cm的离子传 导率，且电解质(VO 2+)材料具有大约2 Xicr7CmVmin的渗透。
[0144] <实施例2〉
[0145] 除了使用包含式6单元的共聚物取代包含式5单元的共聚物W外，W与实施例1中 相同的方式进行实施例2。共聚物具有200,000的重均分子量，且无机粒子具有IOnm至50nm 的直径。离子传输材料形成为膜，基于利用例如原子力显微镜(AFM)、光学轮廓仪和扫描电 镜(SEM)的装置捕捉膜的一个表面获得的二维横截面，每平方微米面积中被无机粒子占据 的面积大约为10%。当将离子传输材料用作电解质膜时，电解质膜具有0 . llS/cm的离子传 导率，且电解质(VO2+)材料具有大约2 Xicr7CmVmin的渗透。
[0146] <实施例3〉
[0147] 除了使用包含式7单元的共聚物取代包含式5单元的共聚物W外，W与实施例1中 相同的方式进行实施例3。共聚物具有150,000的重均分子量，且无机粒子具有IOnm至50nm 的直径。离子传输材料形成为膜，基于利用例如原子力显微镜(AFM)、光学轮廓仪和扫描电 镜(SEM)的装置捕捉膜的一个表面获得的二维横截面，每平方微米面积中被无机粒子占据 的面积大约为10%。当将离子传输材料用作电解质膜时，电解质膜具有0 . lO