[发明专利]质子传导膜及其制造方法

权利要求书

1.一种质子传导膜，其特征在于：

所述质子传导膜的主成分是陶瓷结构体，所述陶瓷结构体是由金属 氧化物中的氧原子，与选自－B(O)₃－、－S(=O)₂(O)₂－、－P(=O)(O)₃－、 －C(=O)(O)₂－和－N(O)₃－中的至少一种含氧酸由来基团，经由所述氧原 子结合而形成的，在所述陶瓷结构体中，金属氧化物中的氧原子和含氧 酸由来基团中的氧原子的一部分重叠；

所述质子传导膜，是将所述含氧酸或其前体，与所述金属氧化物前 体进行溶胶－凝胶反应后，在100～600℃下加热而得到的，所述含氧酸 或其前体，是硼酸、硫酸、磷酸、碳酸、硝酸、以及这些物质的前体。

2.根据权利要求1所述的质子传导膜，其特征在于：所述金属氧化 物前体，是金属醇盐。

3.根据权利要求1或2所述的质子传导膜，其特征在于：所述金属 氧化物前体中，金属成分的主成分，是4价金属离子。

4.根据权利要求3所述的质子传导膜，其特征在于：所述4价金属 离子，是选自铪离子、钛离子、锆离子、锡离子中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的质子传导膜，其特征在于：所述金属氧化 物前体中的金属成分，进一步含有3价金属离子。

6.根据权利要求5所述的质子传导膜，其特征在于：所述3价金属 离子，是选自钇离子、铝离子、铟离子、钪离子、以及包括镧离子在内 的镧系元素离子群中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的质子传导膜，其特征在于：所述3价金属 离子的含有比率为，相对于1摩尔的4价金属离子，所述3价金属离子 为0.03～0.20摩尔。

8.根据权利要求1所述的质子传导膜，其特征在于：所述质子传导 膜，是非晶态结构的。

9.一种质子传导膜的制造方法，其特征在于：

包括将含氧酸或其前体，与金属氧化物前体进行溶胶-凝胶反应后， 再进行热处理的步骤；

所述热处理，是在100～600℃的温度范围内进行的；

所述质子传导膜的主成分是陶瓷结构体，所述陶瓷结构体是由从金 属氧化物前体所生成的金属氧化物中的氧原子，与选自－B(O)₃－、－ S(=O)₂(O)₂－、－P(=O)(O)₃－、－C(=O)(O)₂－和－N(O)₃－中的至少一种 含氧酸由来基团，经由所述氧原子结合而形成的，在所述陶瓷结构体中， 金属氧化物中的氧原子和含氧酸由来基团中的氧原子的一部分重叠。