[发明专利]离子导电树脂纤维、离子导电复合膜、膜电极组件和燃料电池

权利要求书

1.一种离子导电树脂纤维，其包含：

内层，该内层包含离子导电树脂；和

外层，该外层包含具有比所述内层的离子导电树脂的EW(当量)大的EW(当量)的离子导电树脂，并且围绕所述内层。

2.根据权利要求1所述的离子导电树脂纤维，其中，所述内层的离子导电树脂是含有磺酸的聚合物，所述聚合物选自聚(亚芳基醚砜)、聚(亚芳基醚酮)、聚(亚芳基醚酰亚胺)、尼龙、乙酸纤维素和三乙酸纤维素中。

3.根据权利要求1所述的离子导电树脂纤维，其中，所述外层的离子导电树脂是含有磺酸的聚合物，所述聚合物选自聚(亚芳基醚砜)、聚(亚芳基醚酮)、聚(亚芳基醚酰亚胺)、尼龙、乙酸纤维素和三乙酸纤维素中。

4.根据权利要求1所述的离子导电树脂纤维，其中，所述内层的离子导电树脂的EW为600至1000，并且所述外层的离子导电树脂的EW为601至1100。

5.根据权利要求1所述的离子导电树脂纤维，其中，所述内层的直径为50nm至300μm。

6.根据权利要求1所述的离子导电树脂纤维，其中，所述外层的厚度为100nm至300μm。

7.根据权利要求1所述的离子导电树脂纤维，其中，所述内层和外层各自具有圆形或角形截面。

8.根据权利要求1所述的离子导电树脂纤维，其中，所述内层进一步包含选自硅石、二氧化钛、氧化锆和磷钨酸中的亲水性无机材料。

9.一种离子导电杂化膜，其包括：

由权利要求1中限定的离子导电树脂纤维制造的多孔垫；和

浸渍到所述多孔垫中且选自聚四氟乙烯和聚偏1，1-二氟乙烯及其混合物中的非离子导电聚合物树脂。

10.一种离子导电杂化膜，其包括：

由权利要求1中限定的离子导电树脂纤维制造的多孔垫；

浸渍到所述多孔垫中且选自聚四氟乙烯和聚偏1，1-二氟乙烯及其混合物中的非离子导电聚合物树脂；和

浸渍到所述多孔垫中且选自全氟磺酸聚合物、基于烃的聚合物、聚酰亚胺、聚醚砜、聚苯硫、聚苯醚、聚磷腈、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯、掺杂聚苯并咪唑、聚醚酮、聚砜及其酸和碱中的离子导电聚合物树脂。

11.根据权利要求9或10所述的离子导电杂化膜，其中，所述多孔垫的孔隙率为50至90％。

12.一种用于燃料电池的膜电极组件，其包括：

权利要求9或10中限定的离子导电杂化膜；和

位于所述离子导电杂化膜的相对侧的阳极和阴极，

其中，所述阳极和阴极各自具有气体扩散层和催化剂层。

13.一种燃料电池，其包括：

叠层，该叠层包括：

至少一个权利要求12中限定的膜电极组件，和

在所述叠层包括至少两个组件的情况下，至少一个置于至少一对相邻膜电极组件之间的隔件；

用于向所述叠层供给燃料的燃料供给单元；和

用于向所述叠层供给氧化剂的氧化剂供给单元。