[发明专利]耐久性和质子传导性优异的膜电极组件及其制造方法在审

申请号：	202011173651.2	申请日：	2020-10-28
公开（公告）号：	CN112786935A	公开（公告）日：	2021-05-11
发明（设计）人：	朴仁釉;洪普基;洪材澐;A·库马尔;宋宣周	申请（专利权）人：	现代自动车株式会社;起亚自动车株式会社;全南大学校产学协力团
主分类号：	H01M8/1004	分类号：	H01M8/1004;H01M8/1048;H01M4/88
代理公司：	北京路浩知识产权代理有限公司 11002	代理人：	赵赫;李新娜
地址：	韩国***	国省代码：	暂无信息
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摘要：
搜索关键词：	耐久性质子传导性优异电极组件及其制造方法
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【权利要求书】：

1.一种膜电极组件，包括：

电解质膜；以及

一对电极，形成在所述电解质膜的两个表面上，

其中，所述电解质膜或所述一对电极中的至少一个包括具有质子传导性基团的离子传导性聚合物；

其中，具有化学式MA_X的化合物与所述质子传导性基团的全部或部分结合，

其中，M是镧系元素，A是亲水性官能团，X是维持A和M之间的电荷平衡所必需的数。

2.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，

所述质子传导性基团包括磺酸基团。

3.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，

所述离子传导性聚合物包括选自由全氟磺酸、磺化聚(芳基醚酮)、磺化聚(亚芳基醚砜)及其组合组成的组中的一种。

4.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，

所述M是铈；并且

所述亲水性官能团包括选自由羟基、羧基及其组合组成的组中的一种。

5.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，

所述化学式MA_X表示的所述化合物包括氢氧化铈(Ce(OH)₃)。

6.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，

所述离子传导性聚合物包括碳骨架和如下结构式所示的侧链，

其中，*是指所述碳骨架的元素或与硫元素(S)连接的所述侧链的元素。

7.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，

所述离子传导性聚合物包括：

多孔增强层，浸渍有所述离子传导性聚合物；以及

离子传输层，设置在所述多孔增强层的至少一个表面上，并包括所述离子传导性聚合物。

8.一种膜电极组件的制造方法，包括：

制备包括铈前体的分散液；

制备包括所述分散液和具有质子传导性基团的离子传导性聚合物的混合物；

向所述混合物中添加酸溶液并使所述混合物与所述酸溶液反应以使氢氧化铈(Ce(OH)₃)与所述质子传导性基团的全部或部分结合；

制造作为所述反应的产物的电解质膜；以及

在所述电解质膜的两个表面上形成电极。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，

所述铈前体包括选自由异丙醇铈(Ce(OC₃H₇)₄)、乙酸铈(III)水合物(Ce(CH₃CO₂)₃·xH₂O)、乙酰丙酮铈(III)水合物(Ce(C₅H₇O₂)₃·xH₂O)、草酸铈(III)水合物(Ce₂(C₂O₄)₃·xH₂O)、三氟甲磺酸铈(Ce_n(CF₃SO₃)_x’H₂O)及其组合组成的组中的一种。