[发明专利]一种质子交换膜及其制备方法以及燃料电池

权利要求书

1.一种质子交换膜，其特征在于，所述质子交换膜包括离子聚合物和希夫碱胺，所述希夫碱胺不带有羟基，所述质子交换膜中，希夫碱胺的质量分数在0.2％以上。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜，其特征在于，所述希夫碱胺包括中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，离子聚合物包括全氟磺酸类离子聚合物、聚芳醚类离子聚合物或聚烯烃类离子聚合物中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的质子交换膜，其特征在于，所述质子交换膜中，离子聚合物质量百分比为90-99.8％，希夫碱胺质量百分比为0.2-10％；

优选地，所述质子交换膜的厚度为5-50μm。

4.如权利要求1-3任一项所述的质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将配方量的离子聚合物和希夫碱胺作为溶质，与溶剂混合后得到成膜溶剂A；

(2)将步骤(1)所述成膜溶剂A铺于基底上，干燥后得到初膜B；

(3)对步骤(2)所述初膜B进行退火处理，得到所述质子交换膜。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶剂包括乙醇、乙酸乙酯、水、甲醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)中，所述溶液A中，溶质的质量分数为5-50wt％。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述基底包括玻璃板和/或塑料膜；

优选地，步骤(2)所述铺于基底上的方法为刮涂法；

优选地，步骤(2)所述干燥的温度为40-100℃；

优选地，步骤(2)所述干燥将溶剂完全蒸发。

7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述初膜B的厚度为5-200μm。

8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述退火处理的温度为130-160℃；

优选地，步骤(3)所述退火处理的时间为10-30min；

优选地，步骤(3)所述退火处理在抽真空条件下进行。

9.根据权利要求4-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将配方量的离子聚合物和希夫碱胺作为溶质，与溶剂混合后得到成膜溶剂A；

所述溶液A中，溶质的质量分数为5-50wt％；

(2)将步骤(1)所述成膜溶剂A用刮涂法铺于基底上，以40-100℃的温度干燥除去溶剂后得到初膜B；

所述初膜B的厚度为5-200μm；

(3)将步骤(2)所述初膜B置于真空干燥烘箱中在抽真空条件下以130-160℃的温度退火处理10-30min，得到所述质子交换膜。

10.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包含如权利要求1-3任一项所述的质子交换膜。