利用聚苯并噁嗪基化合物的电解质膜及其制备方法

摘要

提供一种包含聚苯并噁嗪基化合物的交联物的电解质膜及其制备方法，该聚苯并噁嗪基化合物的交联物是苯并噁嗪基单体与可交联化合物的聚合产物。所述电解质膜基于100重量份的电解质膜浸有300～600重量份磷酸，并具有0.5％或更小的屈服应变和0.3MPa或更小的屈服应力。由于交联，所以聚苯并噁嗪基化合物的交联物具有比苯并噁嗪基化合物强的酸捕获能力并具有优异的力学性能。而且，聚苯并噁嗪基化合物的交联物在多磷酸中溶解度低，从而显示优异的化学稳定性。因此，当使用交联物时，可以得到在高温下具有优异的液体补充能力及优异的力学和化学稳定性的电解质膜。所述聚苯并噁嗪基化合物的交联物可以通过利用热而不是利用聚合引发剂或交联剂的简单聚合过程得到。

主权项

1.一种制备电解质膜的方法，该电解质膜由聚苯并噁嗪基化合物的交联物形成，所述交联物为苯并噁嗪基单体与可交联化合物的聚合产物，所述方法包括：(a)将可交联化合物溶解于溶剂中，得到10～20％重量的可交联化合物溶液；(b)混合可交联化合物溶液和苯并噁嗪基单体，得到苯并噁嗪基单体和可交联化合物的混合物；(c)利用该混合物成膜；(d)将膜加热至80～250℃的温度，以进行热固化；及(e)用酸浸渍通过热固化得到的产物，形成电解质膜，其中所述苯并噁嗪基单体由式1、式2和式3之一所示：[式1]式中R₁是取代或未取代的C₁～C₂₀烷基，取代或未取代的C₆～C₂₀芳基，取代或未取代的C₂～C₂₀杂芳基，取代或未取代的C₄～C₂₀环烷基，或者取代或未取代的C₂～C₂₀杂环基，及R₂是取代或未取代的C₁～C₂₀烷基，取代或未取代的C₂～C₂₀链烯基，取代或未取代的C₂～C₂₀炔基，取代或未取代的C₆～C₂₀芳基，取代或未取代的C₇～C₂₀芳基烷基，取代或未取代的C₂～C₂₀杂芳基，取代或未取代的C₂～C₂₀杂芳基烷基，取代或未取代的C₄～C₂₀碳环基，取代或未取代的C₄～C₂₀碳环烷基，取代或未取代的C₂～C₂₀杂环基，或者取代或未取代的C₂～C₂₀杂环烷基；以及[式2]式中R₃选自取代或未取代的C₁～C₂₀亚烷基，取代或未取代的C₆～C₂₀亚芳基，取代或未取代的C₂～C₂₀杂亚芳基，-C(＝O)-，及-SO₂-，及R₄是取代或未取代的C₁～C₂₀烷基，取代或未取代的C₂～C₂₀链烯基，取代或未取代的C₂～C₂₀炔基，取代或未取代的C₆～C₂₀芳基，取代或未取代的C₇～C₂₀芳基烷基，取代或未取代的C₂～C₂₀杂芳基，取代或未取代的C₂～C₂₀杂芳基烷基，取代或未取代的C₄～C₂₀碳环基，取代或未取代的C₄～C₂₀碳环烷基，取代或未取代的C₂～C₂₀杂环基，或者取代或未取代的C₂～C₂₀杂环烷基，[式3]其中所述取代基为卤原子、羟基、硝基、氰基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸基或其盐、C₁～C₂₀烷基、C₂～C₂₀链烯基、C₂～C₂₀炔基、C₁～C₂₀杂烷基、C₆～C₂₀芳基、C₆～C₂₀芳基烷基、C₆～C₂₀杂芳基或者C₆～C₂₀杂芳基烷基，其中基于100重量份的苯并噁嗪基单体，可交联化合物的量为10～90重量份。