[发明专利]离子传导复合电解质、利用其的膜电极组件、利用膜电极组件的电化学装置及制造离子传导复合电解质膜的方法

权利要求书

1.一种离子传导复合电解质，包括：

具有离子离解性基团的电解质；以及

具有路易斯酸基团的化合物，

其中，构成所述路易斯酸基团的受电子原子和构成所述离子离解性基团的供电子原子彼此键接。

2.根据权利要求1所述的离子传导复合电解质，其中，所述离子离解性基团是质子离解性基团。

3.根据权利要求2所述的离子传导复合电解质，其中，所述化合物是在侧链上具有多个所述路易斯酸基团的聚合物。

4.根据权利要求2所述的离子传导复合电解质，其中，所述质子离解性基团是选自由磺酸基(-SO₃H)、膦酸基(-PO(OH)₂)、二磺酰亚胺基(-SO₂NHSO₂-)、磺酰胺基(-SO₂NH₂)、羧基(-COOH)、二膦酸基亚甲基(＝C(PO(OH)₂)₂)和二磺酸基亚甲基(＝C(SO₃H)₂)组成的组中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的离子传导复合电解质，其中，构成所述路易斯酸基团的所述受电子原子是硼(B)或铝(Al)。

6.根据权利要求4所述的离子传导复合电解质，其中，所述电解质是选自由具有所述质子离解性基团的富勒烯化合物、在侧链上具有各自带有所述质子离解性基团的多个富勒烯化合物的聚合物、其中各自带有所述质子离解性基团的多个富勒烯化合物彼此连接的聚合物、以及在侧链上具有多个所述质子离解性基团的聚合物组成的组中的至少一种。

7.一种膜电极组件，包括由根据权利要求1所述的离子传导复合电解质构成的电解质膜、以及其中催化剂金属被负载于导电性载体上的催化电极，其中，所述催化电极布置在所述电解质膜的两侧上。

8.根据权利要求7所述的膜电极组件，其中，所述催化电极包含所述离子传导复合电解质。

9.一种电化学装置，包括根据权利要求7或8所述的膜电极组件，其中，所述电化学装置被构造成在所述电解质膜的两侧上布置的一对催化电极中的一个中产生的离子通过所述电解质膜移动到另一个催化电极。

10.根据权利要求9所述的电化学装置，其中，所述电化学装置被形成为燃料电池。

11.一种制造离子传导复合电解质膜的方法，包括：

第一步骤：制备一种溶液，其中通过将离子传导复合电解质加入到供体数为25以下的溶剂中，从而将所述离子传导复合电解质分散和/或溶解在所述溶剂中；

第二步骤：将所述溶液涂覆到基底上或用所述溶液浸渍基底；以及

第三步骤：在所述第二步骤之后通过蒸发除去所述溶液。

12.根据权利要求11所述的制造离子传导复合电解质膜的方法，其中，在所述第一步骤中使用的所述溶剂的供体数为8以上。

13.根据权利要求11所述的制造离子传导复合电解质膜的方法，其中，使用根据权利要求1至6中任一项所述的离子传导复合电解质。

14.根据权利要求11所述的制造离子传导复合电解质膜的方法，其中，所述离子传导复合电解质是具有质子离解性基团的质子传导复合电解质。

15.根据权利要求11所述的制造离子传导复合电解质膜的方法，其中，在所述第一步骤中，将聚合物粘结剂连同所述离子传导复合电解质加入到所述溶剂中。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的制造离子传导复合电解质膜的方法，其中，在所述第一步骤中使用的所述溶剂满足：通过利用粉末形成的压块的离子传导率为1×10^-4S/cm，所述粉末是从其中所述离子传导复合电解质分散在所述溶剂中的分散液通过在真空中在100℃下干燥所述溶剂而获得的。