[发明专利]复合电解质膜、增强复合电解质膜和包括其的燃料电池

权利要求书

1.一种复合电解质膜，包含：

离子导电聚合物；以及

具有不同的平均粒径的两种以上类型的二氧化硅粒子，

其中，所述两种以上类型的二氧化硅粒子包括平均粒径为70nm至800nm的第一二氧化硅粒子和平均粒径为3nm至40nm的第二二氧化硅粒子，

其中，所述第一二氧化硅粒子是多孔的，

其中，所述第二二氧化硅粒子是煅制二氧化硅，

其中，所述两种以上类型的二氧化硅粒子设置在所述离子导电聚合物的内部，并且分散在所述离子导电聚合物中，

其中，所述第一二氧化硅粒子的比表面积为800m²/g至1000m²/g

其中，所述第二二氧化硅粒子的密度为50g/L以上，

其中，基于100重量份的所述离子导电聚合物，所述复合电解质膜包含1重量份至20重量份的所述二氧化硅粒子。

2.根据权利要求1所述的复合电解质膜，其中，所述两种以上类型的二氧化硅粒子包括平均粒径为100nm至250nm的第一二氧化硅粒子和平均粒径为5nm至15nm的第二二氧化硅粒子。

3.根据权利要求1所述的复合电解质膜，其中，所述第一二氧化硅粒子与所述第二二氧化硅粒子之间的平均粒径的差异在50nm至400nm的范围内。

4.根据权利要求1所述的复合电解质膜，其中，基于100重量份的所述第一二氧化硅粒子，所述复合电解质膜中的第二二氧化硅粒子的含量为50重量份至400重量份。

5.根据权利要求1所述的复合电解质膜，其中，所述第二二氧化硅粒子的比表面积在200m²/g至400m²/g的范围内。

6.根据权利要求1所述的复合电解质膜，其中，所述第一二氧化硅粒子的孔尺寸在1nm至5nm的范围内。

7.根据权利要求1所述的复合电解质膜，该复合电解质膜的离子电导率为0.001mS/cm至500mS/cm。

8.根据权利要求1所述的复合电解质膜，其中，所述离子导电聚合物是烃系聚合物。

9.根据权利要求8所述的复合电解质膜，其中，所述烃系聚合物的重均分子量为100,000至2,000,000。

10.根据权利要求8所述的复合电解质膜，其中，所述烃系聚合物选自磺化苯并咪唑类聚合物、磺化聚酰亚胺类聚合物、磺化聚醚酰亚胺类聚合物、磺化聚苯硫醚类聚合物、磺化聚砜类聚合物、磺化聚醚砜类聚合物、磺化聚醚酮类聚合物、磺化聚醚醚酮类聚合物和磺化聚苯基喹喔啉类聚合物中的一种、两种以上的类型。

11.一种增强复合电解质膜，包括：

混合层，该混合层包括离子导电区域和多孔载体；以及

设置在所述混合层的至少一个表面上的包含离子导电聚合物的导电层，其中，所述导电层包含第一二氧化硅粒子，

所述混合层仅包含第二二氧化硅粒子，该第二二氧化硅粒子具有比所述第一二氧化硅粒子小的平均粒径，

其中，所述第一二氧化硅粒子的平均粒径为70nm至800nm，所述第二二氧化硅粒子的平均粒径为3nm至40nm，

其中，所述第一二氧化硅粒子是多孔的，

其中，所述第二二氧化硅粒子是煅制二氧化硅，

其中，所述第一二氧化硅粒子的比表面积为800m²/g至1000m²/g

其中，所述第二二氧化硅粒子的密度为50g/L以上。

12.根据权利要求11所述的增强复合电解质膜，其中，所述离子导电区域包含离子导电聚合物。

13.根据权利要求12所述的增强复合电解质膜，其中，所述离子导电聚合物是烃系聚合物。