[发明专利]固体高分子电解质、其制造方法和固体高分子型燃料电池

权利要求书

1.固体高分子电解质，是具有由固体高分子电解质中的亲水性基团与吸留水构成的水团簇结构的固体高分子电解质，其特征在于，作为采用耗散粒子动力学法算出的该水团簇结构的孔部的直径与瓶颈部的直径之差的水团簇结构差为15.4×0.072nm以下。

2.权利要求1所述的固体高分子电解质，其特征在于，所述水团簇结构的具有下述定义的平均水团簇径为12.7×0.072nm以下，

平均水团簇径：∑nR/∑n

(式中，R表示1个水团簇的半径，n表示半径R的水团簇个数)。

3.权利要求1或2所述的固体高分子电解质，其特征在于，以下述结构式为基本骨架，

(式中，p为1～10，优选1～5，m∶n＝100∶0～1∶99)。

4.固体高分子电解质的制造方法，是具有由固体高分子电解质中的亲水性基团与吸留水构成的水团簇结构的固体高分子电解质的制造方法，其特征在于，通过调整带有离子交换基团的侧链的侧链间距离和该离子交换基团的分散，使作为采用耗散粒子动力学法算出的该水团簇结构的孔部的直径与瓶颈部的直径之差的水团簇结构差为15.4×0.072nm以下。

5.权利要求4所述的固体高分子电解质的制造方法，其特征在于，所述水团簇结构的具有下述定义的平均水团簇径为12.7×0.072nm以下，

平均水团簇径：∑nR/∑n

(式中，R表示1个水团簇的半径，n表示半径R的水团簇个数)。

6.权利要求4或5所述的固体高分子电解质的制造方法，其特征在于，通过将巯烷基三烷氧基硅烷的巯基氧化成为磺酸的工序、使三烷氧基硅烷烷基磺酸的烷氧基成为羟基的工序、以及将氢氧化硅烷烷基磺酸进行缩聚的工序来合成a成分，在由将该氢氧化硅烷烷基磺酸进行缩聚的工序合成a成分中，适当添加由使四烷氧基硅烷的烷氧基成为羟基的工序得到的b成分，通过将这些单体化合物进行缩聚来制造以下述结构式为基本骨架的固体高分子电解质，

(式中，p为1～10，优选1～5，m∶n＝100∶0～1∶99)。

7.权利要求6所述的固体高分子电解质的制造方法，其特征在于，将这些所述单体化合物进行缩合的工序是溶胶-凝胶法。

8.固体高分子电解质膜，其包含权利要求1～3的任何一项所述的固体高分子电解质。

9.固体高分子型燃料电池，其具有权利要求1～3的任何一项所述的固体高分子电解质。