[发明专利]高分子电解质组合物成型体和使用它的固体高分子型燃料电池

权利要求书

1.一种高分子电解质组合物成型体，其特征在于，含有嵌段共聚物和添加剂，所述嵌段共聚物具有含离子性基的亲水性链段(A1)和不含离子性基的疏水性链段(A2)各1个以上，所述成型体形成共连续状或层状的相分离结构，并且所述添加剂为亲水性。

2.如权利要求1所述的高分子电解质组合物成型体，其特征在于，由所述亲水性链段(A1)形成的亲水性相畴中存在的添加剂的含量，是由所述疏水性链段(A2)形成的疏水性相畴中存在的添加剂的含量的2倍以上。

3.如权利要求1或2所述的高分子电解质组合物成型体，所述添加剂的含量相对于高分子电解质组合物成型体全体为0.01质量%～40质量%。

4.如权利要求1～3的任一项所述的高分子电解质组合物成型体，根据自相关函数估算的微相分离的周期长为2～200nm，所述自相关函数是通过由透射电镜观察得到的相分离结构的图像处理得到的。

5.如权利要求1～4的任一项所述的高分子电解质组合物成型体，所述添加剂是表面导入了离子性基的聚苯硫醚粒子、含有Mn和/或Ce的化合物。

6.如权利要求5所述的高分子电解质组合物成型体，所述添加剂为粒子，其平均粒径为1～20nm。

7.如权利要求1～6的任一项所述的高分子电解质组合物成型体，所述添加剂是选自(1)Mn离子、(2)Ce离子、(3)含有Mn离子和/或Ce离子的配位化合物中的1种以上。

8.如权利要求1～7的任一项所述的高分子电解质组合物成型体，所述嵌段共聚物为芳香族聚醚酮。

9.如权利要求8所述的高分子电解质组合物成型体，含离子性基的链段(A1)含有下述通式(S1)所表示的结构单元，不含离子性基的链段(A2)含有下述通式(S2)所表示的结构单元，

通式(S1)中，Ar¹～Ar⁴表示任意的2价亚芳基，Ar¹和/或Ar²含有离子性基，Ar³和Ar⁴可以含有离子性基、也可以不含有，Ar¹～Ar⁴可以任意地被取代，可以彼此独立地使用2种以上的亚芳基，＊表示与通式(S1)或其它结构单元的结合部位，

通式(S2)中，Ar⁵～Ar⁸表示任意的2价亚芳基，可以任意地被取代，但不含离子性基，Ar⁵～Ar⁸可以彼此独立地使用2种以上的亚芳基，＊表示与通式(S2)或其它结构单元的结合部位。

10.一种高分子电解质组合物成型体的制造方法，所述高分子电解质组合物成型体含有嵌段共聚物和添加剂，所述嵌段共聚物具有含离子性基的亲水性链段(A1)和不含离子性基的疏水性链段(A2)各1个以上，所述成型体形成共连续状或层状的相分离结构，并且所述添加剂为亲水性，

所述高分子电解质组合物成型体的制造方法是高分子电解质组合物膜的制造方法，其特征在于，包含以下工序(1)～(3)：

(1)使所述嵌段共聚物成型，制造出形成了共连续状或层状的微相分离结构的嵌段共聚物成型体的工序；

(2)使用酸对所述嵌段共聚物成型体进行处理，制造酸处理成型体的工序；

(3)在所述酸处理成型体中加入所述添加剂的工序。

11.一种固体高分子型燃料电池，其特征在于，使用权利要求1～9所述的高分子电解质组合物成型体而构建。