[发明专利]具有改进的化学耐久性的膜-电极组件的电解质膜及其制造方法

权利要求书

1.一种膜-电极组件的电解质膜，所述电解质膜包括：

组合物，所述组合物包括

抗氧化剂，和

围绕抗氧化剂的第一离聚物，

其中，所述组合物分散于第二离聚物中，所述第二离聚物为聚合物基质。

2.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述抗氧化剂处于离子态。

3.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述抗氧化剂为选自Ce³⁺、Ce⁴⁺、Mg²⁺、Mg³⁺和其组合的过渡金属离子。

4.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，第一离聚物为全氟磺酸。

5.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述第一离聚物的侧链和所述抗氧化剂彼此电化学吸引。

6.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，第二离聚物为全氟磺酸。

7.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述电解质膜包括离子通道，所述离子通道为质子移动通过的通道，

其中，所述组合物位于所述离子通道中。

8.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述第一离聚物和所述第二离聚物的重量比为1∶50至1∶1000。

9.一种制造膜-电极组件的电解质膜的方法，所述方法包括：

制备包含抗氧化剂的前体的抗氧化剂溶液；

混合所述抗氧化剂溶液和第一离聚物分散溶液以制备其混合物；

干燥所述抗氧化剂溶液和所述第一离聚物分散溶液的混合物以生产包括抗氧化剂和围绕抗氧化剂的第一离聚物的组合物；

将所述组合物引入至第二离聚物分散溶液中并且混合以制备其混合物；

将所述组合物和所述第二离聚物分散溶液的混合物施加到基底上并且干燥所述混合物以制造电解质膜。

10.根据权利要求9所述的制造膜-电极组件的电解质膜的方法，所述方法进一步包括：

热处理所述电解质膜。

11.根据权利要求9所述的制造膜-电极组件的电解质膜的方法，其中，抗氧化剂的前体选自乙酸铈、氯化铈、硝酸铈、碳酸铈、硫酸铈、硫酸铈铵、乙酸锰、氯化锰、硝酸锰、碳酸锰、硫酸锰和其组合。

12.根据权利要求9所述的制造膜-电极组件的电解质膜的方法，其中，所述第一离聚物为全氟磺酸。

13.根据权利要求9所述的制造膜-电极组件的电解质膜的方法，其中，所述抗氧化剂溶液和所述第一离聚物分散溶液的混合物在25℃至280℃的温度下干燥。

14.根据权利要求9所述的制造膜-电极组件的电解质膜的方法，其中，所述第二离聚物为全氟磺酸。

15.根据权利要求9所述的制造膜-电极组件的电解质膜的方法，其中，所述组合物和所述第二离聚物分散溶液的混合物在25℃至100℃的温度下干燥。

16.根据权利要求10所述的制造膜-电极组件的电解质膜的方法，其中，在160℃至200℃的温度下热处理电解质膜。