[发明专利]交联高分子电解质及其制备方法、交联高分子电解质膜、电池

权利要求书

1.由下述(2)得到的交联高分子电解质：

(2)使具有2或3个以上反应基团的化合物与高分子反应，得到交联高分子，向所得交联高分子中导入离子交换基团，

其中具有2或3个以上反应基团的化合物是选自下述通式(i-1)～(i-5)的至少一种的化合物：

其中式(i-1)～(i-5)中，V表示反应基团，W表示氢原子、取代基或反应基团，各式中，多个V互相可以相同或不同，各式中，多个W互相可以相同或不同，U表示直接键合或二价基团。

2.权利要求1的交联高分子电解质，其是在50～300℃范围的温度下，使具有2或3个以上反应基团的化合物与高分子反应。

3.权利要求2的交联高分子电解质，其是在100～200℃范围的温度下，使具有2或3个以上反应基团的化合物与高分子反应。

4.权利要求1的交联高分子电解质，其中相对于高分子，交联剂的比例为0.5～50％重量。

5.权利要求1的交联高分子电解质，其是在酸催化剂存在下，使具有2或3个以上反应基团的化合物与高分子反应。

6.权利要求1的交联高分子电解质，其中V各自独立为卤素原子、羟基甲基、烷氧基甲基、乙烯基、烯丙基、卤代甲基、烷氧基甲基氨基、双(烷氧基甲基)氨基、卤代酰基、异丙烯基或烯丙氧基。

7.权利要求1的交联高分子电解质，其中W各自独立为卤素原子、氢原子、羟基甲基、烷氧基甲基、乙烯基、烯丙基、卤代甲基、烷氧基甲基氨基、双(烷氧基甲基)氨基、卤代酰基、异丙烯基、烯丙氧基、羟基、羧酸基、磺酸基、氨基、酰胺基、硝基、醛基、腈基、酯基、可具有取代基的碳原子数1～6的烷基、可具有取代基的碳原子数6～20的芳基或可具有取代基的碳原子数7～20的芳烷基。

8.权利要求1的交联高分子电解质，其中U各自独立为直接键合、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-SO₂-、-SO₃-、亚苯基、亚联苯基、亚蒽基、亚萘基、碳原子数7～12的亚芳烷基、碳原子数1～20的亚烷基、碳原子数1～20的亚烷氧基、或碳原子数1～20的亚烷基硫基。

9.权利要求6或7的交联高分子电解质，其中至少两个V为羟基甲基，W为羟基。

10.权利要求9的交联高分子电解质，其中具有2或3个以上反应基团的化合物是2，6-双(羟基甲基)苯酚或其衍生物。

11.权利要求1的交联高分子电解质，其中离子交换基团为阳离子交换基团。

12.权利要求11的交联高分子电解质，其中阳离子交换基团为磺酸基。

13.权利要求12的交联高分子电解质，其中使用选自浓硫酸、氯磺酸、发烟硫酸的磺化剂导入磺酸基。

14.权利要求12的交联高分子电解质，其特征在于：导入磺酸基时，使卤素系溶剂共存。

15.交联高分子电解质膜，其含有权利要求1的交联高分子电解质。

16.交联高分子电解质膜，其由下述(4)得到：

(4)将具有2或3个以上反应基团的化合物和高分子溶解于溶剂中，使用所得溶液成膜，然后使所得膜交联，接着向所得膜中导入离子交换基团，

其中具有2或3个以上反应基团的化合物是选自下述通式(i-1)～(i-5)的至少一种的化合物：

其中式(i-1)～(i-5)中，V表示反应基团，W表示氢原子、取代基或反应基团，各式中，多个V互相可以相同或不同，各式中，多个W互相可以相同或不同，U表示直接键合或二价基团。

17.交联高分子电解质膜-电极接合体，其含有权利要求15或16的高分子电解质膜和电极。

18.电池，其含有权利要求17的交联高分子电解质膜-电极接合体。

19.燃料电池，其含有权利要求17的交联高分子电解质膜-电极接合体。