[发明专利]聚合物电解质膜、其制造方法和包括所述聚合物电解质膜的电化学装置

权利要求书

1.一种聚合物电解质膜，包含聚合物电解质材料，

其中，所述聚合物电解质材料包含：

离子导体；和

不与所述离子导体结合的交联剂，

其中，所述交联剂具有一个或多个交联官能团，当所述离子导体发生降解时所述交联官能团能够与所述离子导体结合，从而使降解的离子导体交联。

2.根据权利要求1所述的聚合物电解质膜，其中，所述交联剂由下面式1表示：

[式1]R¹-X-R²

其中，R¹和R²作为所述交联官能团，各自独立地是羟基(-OH)、羧基(-COOH)或氨基(-NH₂)；并且

X是(i)被取代的或未被取代的C₆-C₆₀亚芳基；(ii)被取代的或未被取代的C₂-C₂₀直链、环状或支链烯烃基；或(iii)由下面式2表示的二价官能团：

[式2]*-Ar-R³-*

其中，Ar是被取代的或未被取代的C₆-C₆₀亚芳基；并且

R³是被取代的或未被取代的C₂-C₁₀直链、环状或支链烯烃基。

3.根据权利要求2所述的聚合物电解质膜，其中，X是被取代的或未被取代的亚苯基、*-(C₂H₄)_n-*或

其中，n是1至10的整数。

4.根据权利要求1所述的聚合物电解质膜，其中，基于所述聚合物电解质材料的总重量，所述聚合物电解质材料包含0.05重量％至20重量％的所述交联剂。

5.根据权利要求1所述的聚合物电解质膜，还包含多孔载体，所述多孔载体具有多个填充有所述聚合物电解质材料的孔。

6.根据权利要求5所述的聚合物电解质膜，其中，所述多孔载体是扩展膜或非织造纤维网。

7.根据权利要求5所述的聚合物电解质膜，其中，所述多孔载体的表观体积与所述聚合物电解质膜的总体积之比为5％至90％。

8.根据权利要求5所述的聚合物电解质膜，其中，所述多孔载体的表观体积与所述聚合物电解质膜的总体积之比为30％至60％。

9.根据权利要求1所述的聚合物电解质膜，其中，所述离子导体是氟类离子导体、烃类离子导体或它们的混合物。

10.一种聚合物电解质膜的制造方法，该制造方法包括：

制备包含离子导体和交联剂的混合溶液；和

使用所述混合溶液形成聚合物电解质膜，

其中，所述形成聚合物电解质膜在所述交联剂与所述离子导体之间不发生结合的工艺条件下进行，并且

所述交联剂具有一个或多个交联官能团，当所述离子导体发生降解时所述交联官能团能够与所述离子导体结合，从而使降解的离子导体交联。