[发明专利]膜电极组件的包含经等离子体处理的填料的电解质膜及其制造方法在审
| 申请号： | 202111356724.6 | 申请日： | 2021-11-16 |
| 公开（公告）号： | CN114914501A | 公开（公告）日： | 2022-08-16 |
| 发明（设计）人： | 尹钟震;蔡一锡 | 申请（专利权）人： | 现代自动车株式会社;起亚株式会社 |
| 主分类号： | H01M8/1004 | 分类号： | H01M8/1004 |
| 代理公司： | 北京尚诚知识产权代理有限公司 11322 | 代理人： | 龙淳 |
| 地址： | 韩国*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 电极 组件 包含 等离子体 处理 填料 电解 质膜 及其 制造 方法 | ||
1.一种膜电极组件的电解质膜，包括：
离聚物，具有膜形式；和
填料，包含疏水表面且与所述离聚物混合。
2.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，所述填料经过了等离子体处理。
3.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，所述离聚物包括水分通道，所述水分通道是用于存在于所述膜中的水分移动通过的路径，并且
所述填料位于所述水分通道中。
4.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，所述离聚物包括用于移动氢离子的基质，并且
所述填料位于所述基质中。
5.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，所述离聚物包括选自由全氟磺酸(PFSA)离聚物、磺化聚芳醚砜(SPAES)离聚物和磺化聚醚醚酮(SPEEK)离聚物组成的组中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，所述填料包括选自由聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯和聚丙烯组成的组中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，所述填料具有颗粒形式。
8.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，所述填料的平均粒径D50为20nm以下。
9.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，以所述电解质膜的总重量计，所述电解质膜包含5重量％至10重量％的所述填料。
10.根据权利要求3所述的电解质膜，其中，所述填料防止或抑制气体通过所述水分通道移动。
11.一种制造膜电极组件的电解质膜的方法，包括以下步骤：
用等离子体对填料进行等离子体处理；
将经等离子体处理的填料与离聚物混合；和
以膜的形式将所述混合物施加到基材上以制造所述电解质膜。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，通过在氧气氛中用电容耦合等离子体工艺对所述填料进行处理，使所述填料的表面具有亲水性。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电容耦合等离子体工艺在50mTorr至150mTorr的腔室压力和100W至500W的等离子体功率下进行2至5分钟。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，具有经等离子体处理而具有亲水性的表面的所述填料位于水分通道中，所述水分通道是用于存在于具有膜形式的离聚物中的水分移动通过的路径，并且
所述填料随时间的推移失去亲水性，从而表现疏水性。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，通过将亲水化的所述填料分散在所述离聚物的溶液中30分钟以内，并以膜的形式将分散体施加到所述基材上来制造所述电解质膜。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，将未经等离子体处理的疏水性填料与具有亲水性的表面的所述填料一起分散在所述离聚物的溶液中。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述离聚物包括选自由全氟磺酸(PFSA)离聚物、磺化聚芳醚砜(SPAES)离聚物和磺化聚醚醚酮(SPEEK)离聚物组成的组中的一种或多种。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述填料包括选自由聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯和聚丙烯组成的组中的一种或多种。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述填料的平均粒径D50为20nm以下。
20.根据权利要求11所述的方法，其中，以所述电解质膜的总重量计，所述电解质膜包含5重量％至10重量％的所述填料。
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