[发明专利]高分子电解质、以及使用该高分子电解质的高分子电解质膜、膜－电极接合体和燃料电池

权利要求书

1.高分子电解质，该高分子电解质的离子交换容量为1.7meq/g以上，且用选自N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N，N-二甲基乙酰胺、环丁砜和γ-丁内酯中的至少一种溶剂制成1质量％溶液时在40℃的比浓粘度为160ml/g以上。

2.权利要求1所述的高分子电解质，该高分子电解质在用选自N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮和二甲基亚砜中的至少一种溶剂制成1质量％溶液时在40℃的比浓粘度为160ml/g以上。

3.权利要求1所述的高分子电解质，其中，该高分子电解质含有嵌段共聚物作为离子传导成分，所述嵌段共聚物具有第1链段和第2链段，所述第1链段具有离子交换基团，所述第2链段基本上不具有离子交换基团，其中，基本上不含有离子交换基团是指相对于1个构成第2链段的重复单元，平均具有0.1个以下离子交换基团。

4.权利要求3所述的高分子电解质，其中，基本上不具有离子交换基团的第2链段通过凝胶渗透色谱测定的聚苯乙烯换算重均分子量为40000以上，其中，基本上不含有离子交换基团是指相对于1个构成第2链段的重复单元，平均具有0.1个以下离子交换基团。

5.权利要求3或4所述的高分子电解质，其中，第1链段的离子交换容量为3.6meq/g以上。

6.权利要求1所述的高分子电解质，其可溶解于有机溶剂。

7.权利要求3-4中任一项所述的高分子电解质，所述嵌段共聚物是通过包含下述步骤的制备方法获得的共聚物：在含有2种以上溶剂的混合溶剂中，得到具有离子交换基团的第1链段前体与基本上不具有离子交换基团的第2链段前体键合而成的聚合物的步骤。

8.权利要求7所述的高分子电解质，其中，混合溶剂含有上述第1链段前体的良好溶剂。

9.权利要求7所述的高分子电解质，其中，混合溶剂含有上述第2链段前体的良好溶剂。

10.权利要求8所述的高分子电解质，其中，混合溶剂含有上述第2链段前体的良好溶剂。

11.高分子电解质膜，其含有权利要求1所述的高分子电解质。

12.权利要求11所述的高分子电解质膜，其中，以在80℃水的吸附饱和时规定的面方向的长度为Lw，以在23℃、相对湿度为50％的条件下水的吸附达到平衡时上述规定的面方向的长度为Ld时，(Lw-Ld)/Ld为0.08以下，且在23℃膜厚方向的膜电阻为0.1Ω·cm²以下。

13.膜-电极接合体，其中，该膜-电极接合体具备高分子电解质膜和在该高分子电解质膜上形成的催化剂层，上述高分子电解质膜是权利要求11所述的高分子电解质膜。

14.膜-电极接合体，该膜-电极接合体具备高分子电解质膜和在该高分子电解质膜上形成的催化剂层，上述催化剂层含有权利要求1所述的高分子电解质和催化剂。

15.燃料电池，其特征在于：该燃料电池具备一对隔膜和配置在该一对隔膜之间的膜-电极接合体，上述膜-电极接合体是权利要求13或14所述的膜-电极接合体。