[发明专利]磺酸盐类化合物、包含该化合物的聚合物电解质膜和包含该聚合物电解质膜的燃料电池

说明书

本发明涉及一种新的磺酸盐类化合物、其制备方法、包含所述磺酸盐类化合物的聚合物电解质膜、包含所述膜的膜电极组件和包含所述组件的燃料电池。

技术领域

本发明要求于2011年12月2日在韩国知识产权局(KIPO)申请的韩国专利申请No.10-2011-0128662的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本发明中。

本发明涉及一种新的化合物及其制备方法。具体地，本发明涉及一种磺酸盐类化合物及其制备方法。

本发明还涉及一种聚合物电解质膜和包含该膜的燃料电池。具体地，本发明涉及包含磺酸盐类化合物的聚合物电解质膜和包含该膜的燃料电池。

背景技术

近年来，人们已经开始在各个技术领域展开对各种材料的开发。也已经开始展开对开发各种材料的原料的开发。例如，就聚合物材料而言，已经通过已知单体的聚合方法，聚合物中单体的组合、组成比率或分布状态，聚合物的空间结构或侧链长度，侧链类型等，来开发具有所希望性能的聚合物。此外，也已经开始开发用于制备聚合物的新单体。

同时，由于近年来已经预见到现有能源如石油或煤炭的枯竭，人们对能够替换这些能源的替代能源越来越感兴趣。燃料电池作为此类替代能源中的一种，由于其具有高效率、不排放污染物如NO_x和SO_x以及燃料来源丰富的优点，特别受到人们的关注。

燃料电池是一种能量转换发电系统，其通过燃料和氧化剂间的化学反应产生电能。通常，燃料电池使用烃如氢气、甲醇或丁烷作为燃料，使用氧气作为氧化剂。

燃料电池包括聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、碱性燃料电池(AFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)等。在它们之中，聚合物电解质膜燃料电池具有高能量密度和高输出功率，因此得到最积极地研究。这种聚合物电解质膜燃料电池与其它燃料电池的区别在于其不使用液体电解质而使用固体聚合物电解质膜作为电解质。

发明内容

技术问题

本发明提供一种新的磺酸盐类化合物及其制备方法。

本发明还提供一种聚合物电解质膜和包含该膜的燃料电池。

技术方案

本发明的一个实施方案提供一种由下面化学式1表示的化合物：

[化学式1]

其中，

X、Y和R各自独立地是氢、脂族烃基、芳烃基、杂环基、活性官能团或者能转变为活性官能团的基团；n是1至3的整数，并且当n是2或大于2时，各个R可以彼此相同或不同且可以一起形成脂族或者芳族单环或者多环；

L是含有至少一个氟原子的连接基团；

s是1至3的整数，且当s是2或大于2时，各个L可以彼此相同或不同；

M是周期表中第1族的元素；

t是1至3的整数，且当t是2或大于2时，各个括号中的取代基可以彼此相同或不同；并且n+t是2至4的整数。

本发明的另一个实施方案提供一种制备化学式1化合物的方法：所述方法包括步骤：

a)制备下面化学式2的化合物：

[化学式2]

其中，