[发明专利]一种燃料电池用固体含氟高分子聚合物质子交换膜及其制备

摘要

本发明提供了一种燃料电池用固体含氟高分子聚合物质子交换膜及制备方法，其中该聚合物质子交换膜由具有阳离子交换功能基团的含氟离子交换树脂形成的阳离子交换膜构成，所述含氟离子交换树脂中部分阳离子交换基与铈离子或锰离子进行离子交换形成含有铈离子或锰离子的改性含氟离子交换树脂，其中铈离子或锰离子的含量是含氟离子交换树脂中阳离子交换基摩尔量的1-20mol％。该含氟高分子聚合物质子交换膜具有良好的质子传导性和耐久性，且膜体表面平整，可以用作燃料电池的质子交换膜。

主权项

1.一种含氟高分子聚合物质子交换膜，包括具有阳离子交换功能基团的含氟离子交换树脂形成的阳离子交换膜，所述含氟离子交换树脂中部分阳离子交换基与铈离子或锰离子进行离子交换形成含有铈离子或锰离子的改性含氟离子交换树脂，其中铈离子或锰离子的含量是含氟离子交换树脂中阳离子交换基摩尔量的1-20mol％；所述含氟离子交换树脂是由如下三类单体共聚而成的：④、四氟乙烯CF₂＝CF₂；⑤、乙烯CH₂＝CH₂；⑥、一种或多种具有如下通式所示结构的单体：式中：a＝0～5、b＝0～5且a+b≠0；n＝0～2；R_f、R_f’选自-F、-Cl、-Br或-C_zF_2z+1，其中z＝1～5；A选自-SO₂F、-SO₂Cl、-SO₂Br或-SO₂NR₁R₂；R₁、R₂选自-H或-C_mH_2m+1，其中m＝1～10；以含氟离子交换树脂为基数，所述四氟乙烯摩尔百分含量为30～69.9％；乙烯的摩尔百分含量为60～30％；通式I中所示单体的摩尔百分含量总量为0.1-10％；所述含氟离子交换树脂分子量范围为……，离子交换容量在0.5～1.6mmol/g。