纳米复合物电解液膜及采用它的燃料电池

摘要

本发明提供一种能够抑制极性有机燃料跨越的纳米复合物电解液膜和含有该纳米复合物电解液膜的燃料电池。用于燃料电池的纳米复合物电解液膜包括具有阳离子交换基团的聚合物和分散于聚合物中的硅酸盐纳米颗粒，硅酸盐纳米颗粒具有层状结构，且硅酸盐纳米颗粒嵌入聚合物中，或者硅酸盐纳米颗粒的各层被剥离。该纳米复合物电解液膜具有改进的抑制极性有机燃料如甲醇渗透的能力及合适的离子导电性。此外，使用该纳米复合物电解液膜的燃料电池能够有效地阻止甲醇燃料的跨越，从而提供改进的工作效率和延长的循环寿命。

主权项

1.一种用于燃料电池的纳米复合物电解液膜，包括：具有阳离子交换基团的聚合物；和分散在所述聚合物中的硅酸盐纳米颗粒，该硅酸盐纳米颗粒具有层状结构，且该硅酸盐纳米颗粒嵌入聚合物中，或者硅酸盐纳米颗粒的各层被剥离，其中所述阳离子交换基团选自磺酸基，羧基，磷酸基，酰亚胺基，磺酰亚胺基，磺酰胺基，及羟基，其中所述聚合物为三氟乙烯，四氟乙烯，苯乙烯-二乙烯基苯，α，β，β-三氟苯乙烯，苯乙烯，酰亚胺，砜，膦腈，酮醚，环氧乙烷，或聚苯硫醚的磺化均聚物或磺化共聚物，或者为该磺化均聚物和磺化共聚物的衍生物，或者为前述材料的混合物，其中所述硅酸盐纳米颗粒的量按纳米复合物电解液膜的总重量计为1～30％。