[发明专利]亲水性聚合物及其在电化学电池中的应用

权利要求书

1.一种薄膜电极组件，包括电极和离子交换膜，所述离子交换膜包括含强离子基的亲水性聚合物。

2.一种用于电化学反应的薄膜电极组件，包括电极和离子交换膜，所述组件包含用于将液态或气态反应组分传输给至少一个电极和/或由至少一个电极传出的至少一个限定通道。

3.权利要求2的组件，其中所述离子交换材料包括含强离子基的聚合物。

4.权利要求1或3的组件，其中含有所述离子基的分子被物理地截留在所述聚合物内。

5.前述任何权利要求的组件，包括催化剂。

6.权利要求5的组件，包含至少一个权利要求2中所定义的通道，其中所述至少一个通道允许将所述反应组分传输给所述催化剂。

7.一种亲水性交联聚合物，可通过聚合时产生交联的亲水性聚合物的疏水和亲水性单体、包含强离子基的单体、和水共聚获得。

8.权利要求7的聚合物，有阳离子部位。

9.权利要求7的聚合物，有阴离子部位。

10.权利要求7至9之任一项的聚合物，有不大于85％的吸水率。

11.权利要求7至10之任一项的聚合物，其中所述疏水性单体为丙烯腈。

12.权利要求7至11之任一项的聚合物，其中所述亲水性单体为乙烯基吡咯烷酮。

13.权利要求7至12之任一项的聚合物，是交联的。

14.权利要求13的聚合物，其中所述单体包括单独的交联剂。

15.权利要求7至14之任一项的聚合物，其中所述聚合包括γ-辐射或热引发。

16.权利要求1至6之任一项的组件，其中所述聚合物有权利要求7至15的任何特征。

17.权利要求1至6和16之任一项的组件，是燃料电池形式的。

18.权利要求1至6和16之任一项的组件，是电解池形式的。

19.权利要求1至6和16至18之任一项的组件，是电池组形式的。

20.一种包括电极和离子交换膜的薄膜电极组件的生产方法，包括在电极之间注入可形成所述薄膜的材料，和现场形成所述薄膜。

21.权利要求20的方法，其中所述薄膜为聚合物，形成所述薄膜包括组成单体或预聚物现场聚合。

22.权利要求21的方法，其中所述薄膜组件是权利要求1至6和16之任一项的。

23.权利要求20至22之任一项的方法，其中所述薄膜组件是权利要求17至19之任一项的。