[发明专利]膜和方法

权利要求书

1.增强型离子传导性膜，适用于燃料电池的膜电极组件中，其包含：

包含多孔聚合物材料的平面增强性组分；

嵌入该平面增强性组分的至少一个区域中的离子传导性组分，该离子传导性组分包含离子传导性聚合物材料；和

化学键合至该平面增强性组分和该离子传导性组分二者的连接基团；

其中该连接基团经由共价键或经由离子键化学键合至该平面增强性组分。

2.根据权利要求1所述的增强型离子传导性膜，其中该多孔聚合物材料是多孔含氟聚合物材料。

3.根据权利要求2所述的增强型离子传导性膜，其中该多孔含氟聚合物材料是膨胀的聚四氟乙烯(ePTFE)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的增强型离子传导性膜，其中该离子传导性聚合物材料是部分氟化或全氟化的质子传导性聚合物。

5.根据权利要求4所述的增强型离子传导性膜，其中该离子传导性聚合物材料是全氟磺酸聚合物(PFSA)。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的增强型离子传导性膜，其中该连接基团经由共价键或经由离子键化学键合至该离子传导性组分。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的增强型离子传导性膜，其中该连接基团源自包含含氮结构部分的偶联剂。

8.根据权利要求7所述的增强型离子传导性膜，其中该偶联剂选自氨、胺化合物、氨基硅烷或其混合物。

9.根据权利要求8所述的增强型离子传导性膜，其中该偶联剂选自烯丙基胺、三甲氧基氨基丙基硅烷、二氢咪唑硅烷或其混合物。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的增强型离子传导性膜，其中该连接基团是非聚合的。

11.根据权利要求1-3中任一项的增强型离子传导性膜，其包含一种或多种另外的平面增强性组分。

12.生产根据权利要求1-11中任一项所述的增强型离子传导性膜的方法，所述方法包括步骤：

(i)使包含多孔聚合物材料的平面增强性组分与偶联剂反应以形成改性增强性组分；

(ii)用包含离子传导性聚合物材料的离子传导性组分浸渍该改性增强性组分的至少一个区域；和

(iii)干燥形成的经浸渍的改性增强性组分。

13.根据权利要求12所述的方法，其中该多孔聚合物材料是多孔含氟聚合物材料。

14.根据权利要求13所述的方法，其中该多孔含氟聚合物材料是ePTFE。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其中该离子传导性聚合物材料是部分氟化或全氟化的质子传导性聚合物。

16.根据权利要求15所述的方法，其中该离子传导性聚合物材料是全氟磺酸聚合物(PFSA)。

17.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其中步骤(i)通过将该平面增强性组分在该偶联剂存在下暴露于等离子体放电来进行。

18.根据权利要求17所述的方法，其中该等离子体放电由选自氢气、氩气、氧气、氮气或其混合物的前体等离子体气体产生。

19.根据权利要求18所述的方法，其中该前体等离子体气体是氢气。

20.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其中该偶联剂包含含氮结构部分。