杂化膜、其制备方法以及使用该杂化膜的燃料电池

摘要

本发明涉及由有机聚合物和无机聚合物组成的杂化膜、制造该杂化膜的方法以及所述杂化膜在聚合物电解质膜燃料电池中的应用。本发明杂化膜包含至少一种碱性有机聚合物和至少一种无机聚合物。所述聚合物以分子水平共混在一起。在制造所述膜时，所述无机聚合物由至少一种前体单体形成。本发明所公开的膜的特征在于所述膜对掺杂剂具有高吸收性、在掺杂和未掺杂状态下均具有高度的机械稳定性和热稳定性、并且具有永久的高质子传导性的特点。

主权项

一种用于聚合物电解质膜燃料电池的杂化膜，其由在分子水平上均匀混合的至少一种碱性有机聚合物和至少一种无机聚合物组成，其中，在膜形成过程中，所述无机聚合物由至少两种前体单体在碱性催化剂的存在下形成，其中在所述各聚合物之间发生共价键形式的相互作用，其中第一前体单体具有下列通式：RwSi(OR)4‑w，其中w＝0～3，R＝C1～C15烷基、C5～C20芳基或杂芳基，和其中第二前体单体具有下列通式：(X‑R1)xSi(OR2)4‑x，其中x＝1～3，R1＝其中y为1～5的‑(CH2)y‑或‑CH2O(CH2)y‑、或者C5～C20芳基或杂芳基，R2＝C1～C15烷基或C5～C20芳基或杂芳基，和X＝环氧基、异氰酸基、酐基、或甲基丙烯酰氧基。