聚合物电解质膜及其制法以及包含它的燃料电池

摘要

一种聚合物电解质膜，包含结合有质子导电基团的无机纳米颗粒，固体酸，及质子导电聚合物。结合有质子导电基团的无机纳米颗粒可优选通过含有质子导电基团的化合物与式(1)或(2)所示的金属前体反应而得到。式(1)中，M为Si、Ti或Zr，R₁、R₂、R₃和R₄各自独立为C₁-C₂₀烷基、C₆-C₂₀芳基、C₁-C₂₀烷氧基、C₇-C₂₀烷基芳基、C₇-C₂₀芳基烷基、C₂-C₂₀链烯基、C₈-C₂₀芳基链烯基、C₂-C₂₀炔基、羟基、硝基或氨基，R₁、R₂、R₃和R₄中至少一个为C₁-C₂₀烷氧基；式(2)中，M为Al或B，R₁、R₂和R₃各自独立为C₁-C₂₀烷基、C₆-C₂₀芳基、C₁-C₂₀烷氧基、C₇-C₂₀烷基芳基、C₇-C₂₀芳基烷基、C₂-C₂₀链烯基、C₈-C₂₀芳基链烯基、C₂-C₂₀炔基、羟基、硝基或氨基，R₁、R₂和R₃中至少一个为C₁-C₂₀烷氧基。该聚合物电解质膜具有显著增强的质子电导率和降低了的甲醇渗透性。

主权项

1. 一种聚合物电解质膜，包含结合有质子导电基团的无机纳米颗粒，固体酸，及质子导电聚合物，其中所述结合有质子导电基团的无机纳米颗粒是通过含有质子导电基团的化合物与金属前体反应而得到的，其中基于100重量份的质子导电聚合物，所述聚合物电解质膜包含1～90重量份的结合有质子导电基团的无机纳米颗粒及0.1～50重量份的固体酸。