| 主权项 |
1.一种固态聚合物电解质膜,包括其中吸入非氟化 、非离子交联聚合物之氟化离子交联聚合物,其中 该氟化离子交联聚合物包含至少6莫耳百分比之含 具离子端基之氟化侧基之单体单元,及其中该非离 子交联聚合物系选自由聚胺、聚乙烯基胺、及其 衍生物所组成之群。2.根据申请专利范围第1项之 固态聚合物电解质膜,其中该聚胺系选自由聚乙烯 基咯啶酮及聚乙烯亚胺所组成之群。3.根据申 请专利范围第1项之固态聚合物电解质膜,其中该 氟化侧基系由下式所表示之基根 -(OCF2CFR)aOCF2(CFR')bSO2X-(H+)[YZc]d (I) 其中 R及R'系分别选自F,Cl或具1至10个碳原子,视需要可 经一或多个醚氧取代之全氟烷基; a=0.1或2; b=0至6; X为O、C或N,其限制条件为当X为O时d=0及d=1,否则当X 为C时c=1,及当X为N时c=0; 当c=1时,Y及Z为选自由CN、SO2Rf、SO2R3.P(O)(OR3)2.CO2R3.P (O)R32.C(O)Rf、C(O)R3.及以其形成之环烯基所组成之 群之拉电子基团,其中Rf为视需要包含一或多个醚 氧之1-10个碳之全氟烷基;R3为视需要经一或多个醚 氧取代之1-6个碳之烷基、或视需要再经取代之芳 基; 或者,当c=0时,Y可为以化学式-SO2Rf'表示之拉电子基 团,其中Rf'系由下式所表示之基根: -(Rf"SO2N-(H+)SO2)mRf'" 其中m=0或1,及Rf"为-CnF2n-及Rf"'为-CnF2n+1,其中 n=1-10。4.根据申请专利范围第3项之固态聚合物电 解质膜,其中该侧基系由下式所表示之基根: -OCF2CF(CF3)-OCF2CF2SO3H。5.根据申请专利范围第3项之 固态聚合物电解质膜,其中该侧基系由下式所表示 之基根: -OCF2CF2-SO3H。6.根据申请专利范围第1项之固态聚合 物电解质膜,其中该离子交联聚合物系为聚氟化。 7.根据申请专利范围第1项之固态聚合物电解质膜, 其中该非氟化、非离子交联聚合物系以固态聚合 物电解质膜之重量计至少0.2重量百分比之量存在 。8.根据申请专利范围第7项之固态聚合物电解质 膜,其中该非氟化、非离子交联聚合物系以固态聚 合物电解质膜之重量计至少1重量百分比之量存在 。9.一种经涂布催化剂之膜,包括一具有第一表面 及第二表面之固态聚合物电解质膜,一存在于固态 聚合物电解质膜之第一表面上之阳极,及一存在于 固态聚合物电解质膜之第二表面上之阴极,其中该 固态聚合物电解质膜包括其中吸入非氟化、非离 子交联聚合物之氟化离子交联聚合物,其中该氟化 离子交联聚合物包含至少6莫耳百分比之含具离子 端基之氟化侧基之单体单元,及其中该非离子交联 聚合物系选自由聚胺、聚乙烯基胺、及其衍生物 所组成之群。10.根据申请专利范围第9项之经涂布 催化剂之膜,其中该聚胺系选自由聚乙烯基咯啶 酮及聚乙烯亚胺所组成之群。11.根据申请专利范 围第9项之经涂布催化剂之膜,其中该氟化侧基系 由下式所表示之基根: -(OCF2CFR)aOCF2(CFR')bSO2X-(H+)[YZc]d (I) 其中 R及R'系分别选自F,Cl或具1至10个碳原子,视需要可 经一或多个醚氧取代之全氟烷基; a=0.1或2; b=0至6; X为O、C或N,其限制条件为当X为O时d=0及d=1,否则当X 为C时c=1,及当X为N时c=0; 当c=1时,Y及Z为选自由CN、SO2Rf、SO2R3.P(O)(OR3)2.CO2R3.P (O)R32.C(O)Rf、C(O)R3.及以其形成之环烯基所组成之 群之拉电子基团,其中Rf为视需要包含一或多个醚 氧之1-10个碳之全氟烷基;R3为视需要经一或多个醚 氧取代之1-6个碳之烷基、或视需要再经取代之芳 基; 或者,当c=0时,Y可为以化学式-SO2Rf'表示之拉电子基 团,其中Rf'系由下式所表示之基根 -(Rf"SO2N-(H+)SO2)mRf'" 其中m=0或1,及Rf"为-CnF2n-及Rf'"为-CnF2n+1,其中 n=1-10。12.根据申请专利范围第11项之经涂布催化 剂之膜,其中该侧基系由下式所表示之基根: -OCF2CF(CF3)-OCF2CF2SO3H。13.根据申请专利范围第11项 之经涂布催化剂之膜,其中该侧基系由下式所表示 之基根: -OCF2CF2-SO3H。14.根据申请专利范围第9项之经涂布 催化剂之膜,其中该离子交联聚合物系为聚氟化。 15.根据申请专利范围第9项之经涂布催化剂之膜, 其中该非氟化、非离子交联聚合物系以固态聚合 物电解质膜之重量计至少0.2重量百分比之量存在 。16.根据申请专利范围第15项之经涂布催化剂之 膜,其中该非氟化、非离子交联聚合物系以固态聚 合物电解质膜之重量计至少1重量百分比之量存在 。17.根据申请专利范围第9项之经涂布催化剂之膜 ,其中该阳极及阴极包含一催化剂及一黏合剂聚合 物。18.根据申请专利范围第17项之经涂布催化剂 之膜,其中该催化剂系为铂。19.根据申请专利范围 第17项之经涂布催化剂之膜,其中该催化剂系负载 于碳上。20.根据申请专利范围第17项之经涂布催 化剂之膜,其中该黏合剂聚合物系为离子交联聚合 物。21.根据申请专利范围第17项之经涂布催化剂 之膜,其中该离子交联聚合物包含至少6莫耳百分 比之含具离子端基之氟化侧基之单体单元。22.根 据申请专利范围第17项之经涂布催化剂之膜,其中 该阳极及阴极系经由利用刀片或刮板、刷涂、倾 倒、利用计量杆、喷涂、利用贴花纸转印方法、 网印、字版印刷、或经由应用印刷板,将包含催化 剂及黏合剂聚合物之墨水组合物散布而制备得。 23.根据申请专利范围第22项之经涂布催化剂之膜, 其中该印刷板系为胶版印刷板。24.一种燃料电池, 包括一具有第一表面及第二表面之固态聚合物电 解质膜,其中该固态聚合物电解质膜包括其中吸入 非氟化、非离子交联聚合物之氟化离子交联聚合 物,其中该氟化离子交联聚合物包含至少6莫耳百 分比之含具离子端基之氟化侧基之单体单元,及其 中该非离子交联聚合物系选自由聚胺、聚乙烯基 胺、及其衍生物所组成之群。25.根据申请专利范 围第24项之燃料电池,其中该聚胺系选自由聚乙烯 基咯啶酮及聚乙烯亚胺所组成之群。26.根据申 请专利范围第24项之燃料电池,其中该氟化侧基系 由下式所表示之基根: -(OCF2CFR)aOCF2(CFR')bSO2X-(H+)[YZc]d (I) 其中 R及R'系分别选自F,Cl或具1至10个碳原子,视需要可 经一或多个醚氧取代之全氟烷基; a=0.1或2; b=0至6; X为O、C或N,其限制条件为当X为O时d=0及d=1,否则当X 为C时c=1,及当X为N时c=0; 当c=1时,Y及Z为选自由CN、SO2Rf、SO2R3.P(O)(OR3)2.CO2R3.P (O)R32.C(O)Rf、C(O)R3.及以其形成之环烯基所组成之 群之拉电子基团,其中Rf为视需要包含一或多个醚 氧之1-10个碳之全氟烷基;R3为视需要经一或多个醚 氧取代之1-6个碳之烷基、或视需要再经取代之芳 基; 或者,当c=0时,Y可为以化学式-SO2Rf'表示之拉电子基 团,其中Rf'系由下式所表示之基根 -(Rf"SO2N-(H+)SO2)mRf'" 其中m=0或1,及Rf"为-CnF2n-及Rf'"为-CnF2n+1,其中 n=1-10。27.根据申请专利范围第24项之燃料电池,其 中该侧基系由下式所表示之基根: -OCF2CF(CF3)-OCF2CF2SO3H。28.根据申请专利范围第24项 之燃料电池,其中该侧基系由下式所表示之基根: -OCF2CF2-SO3H。29.根据申请专利范围第24项之燃料电 池,其中该离子交联聚合物系为聚氟化。30.根据申 请专利范围第24项之燃料电池,其中该非氟化、非 离子交联聚合物系以固态聚合物电解质膜之重量 计至少0.2重量百分比之量存在。31.根据申请专利 范围第30项之燃料电池,其中该非氟化、非离子交 联聚合物系以固态聚合物电解质膜之重量计至少1 重量百分比之量存在。32.根据申请专利范围第24 项之燃料电池,其更包括存在于该固态聚合物电解 质膜之第一及第二表面上之阳极及阴极,而形成经 涂布催化剂之膜。33.根据申请专利范围第32项之 燃料电池,其中该阳极及阴极包含一催化剂及一黏 合剂聚合物。34.根据申请专利范围第33项之燃料 电池,其中该催化剂系为铂。35.根据申请专利范围 第33项之燃料电池,其中该催化剂系负载于碳上。 36.根据申请专利范围第33项之燃料电池,其中该黏 合剂聚合物系为离子交联聚合物。37.根据申请专 利范围第36项之燃料电池,其中该离子交联聚合物 包含至少6莫耳百分比之含具离子端基之氟化侧基 之单体单元。38.根据申请专利范围第32项之燃料 电池,其更包括一将液态或气态燃料传送至阳极之 构件,一将氧传送至阴极之构件,一将阳极及阴极 连接至外部电力负荷之构件,其中该液态或气态之 燃料系与阳极接触,及氧系与阴极接触。39.根据申 请专利范围第38项之燃料电池,其中该燃料系为醇 。40.根据申请专利范围第39项之燃料电池,其中该 醇系选自由甲醇及乙醇所组成之群。41.根据申请 专利范围第38项之燃料电池,其中该燃料系为醚。 42.根据申请专利范围第41项之燃料电池,其中该醚 系为乙醚。43.根据申请专利范围第38项之燃料电 池,其中该燃料系为氢。44.一种形成固态聚合物电 解质膜之方法,此方法包括将氟化离子交联聚合物 及润胀剂结合形成经润胀之氟化离子交联聚合物, 形成非氟化、非离子交联聚合物溶于可溶解于润 胀剂中之溶剂中之溶液,及将非氟化、非离子交联 聚合物溶液与经润胀之氟化离子交联聚合物结合, 其中该氟化离子交联聚合物包含至少6莫耳百分比 之含具离子端基之氟化侧基之单体单元。45.根据 申请专利范围第44项之方法,其中该非氟化、非离 子交联聚合物系选自由聚胺、聚乙烯基胺、及其 衍生物所组成之群。46.根据申请专利范围第44项 之方法,其更包括于将非氟化、非离子交联聚合物 溶液与经润胀之氟化聚合物结合之后,萃取润胀剂 及溶剂之步骤。47.根据申请专利范围第45项之方 法,其中该聚胺系为聚乙烯基咯啶酮或聚乙烯亚 胺。48.根据申请专利范围第44项之方法,其中该侧 基系由下式所表示之基根: -(OCF2CFR)aOCF2(CFR')bSO2X-(H+)[YZc]d (I) 其中 R及R'系分别选自F,Cl或具1至10个碳原子,视需要可 经一或多个醚氧取代之全氟烷基; a=0.1或2; b=0至6; X为O、C或N,其限制条件为当X为O时d=0及=1,当X为C时c =1,及当X为N时c=0; 当c=1时,Y及Z为选自由CN、SO2Rf、SO2R3.P(O)(OR3)2.CO2R3.P (O)R32.C(O)Rf、C(O)R3.及以其形成之环烯基所组成之 群之拉电子基团,其中Rf为视需要包含一或多个醚 氧之1-10个碳之全氟烷基;R3为视需要经一或多个醚 氧取代之1-6个碳之烷基、或视需要再经取代之芳 基; 或者,当c=0时,Y可为以化学式-SO2Rf'表示之拉电子基 团,其中Rf'系由下式所表示之基根 -(Rf"SO2N-(H+)SO2)mRf'" 其中m=0或1,及Rf"为-CnF2n-及Rf'"为-CnF2n+1,其中 n=1-10。49.根据申请专利范围第48项之方法,其中该 侧基系由下式所表示之基根: -OCF2CF(CF3)-OCF2CF2SO3H。50.根据申请专利范围第48项 之方法,其中该侧基系由化学式-OCF2CF2-SO3H所表示 之基根。51.根据申请专利范围第48项之方法,其中 该离子交联聚合物系为聚氟化。图式简单说明: 图1系单电池组合之概略说明。 图2系典型DMFC试验站之概略说明。 图3系显示使用实施例13之样品120-3之DMFC在38℃之 操作温度下之性能图。 图4系显示使用实施例13之样品130-6之DMFC在38℃之 操作温度下之性能图。 |
