【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及交联共聚物、包括该交联共聚物的聚合物膜，以及包括该聚合物膜的阴离子交换膜。
技术介绍
1、阴离子交换膜燃料电池(aemfc)正不断地改良，尤其就功率密度而言，而且，因为正应用非铂族金属(非pgm)作为催化剂，其在价格方面变得越来越具有竞争性。由于这些优点，aemfc作为质子交换膜燃料电池(pemfc)的替代方案已引起显著关注，所述质子交换膜燃料电池含有使用基于昂贵的铂族金属(pgm)的催化剂及全氟聚合物(诸如nafion)的质子交换膜(pem)。然而，这些aemfc在实践中的商业化需要进一步改善电池耐久性及功率密度。因此，显著影响aemfc的总体性能的阴离子交换膜(anion exchange membrane；aem)的性能必须改善至期望的水平。为此目的，有必要开发新的aem，其在aemfc的实际操作条件(亦即高ph、温度及rh条件)下可改善离子电导率，同时保持物理化学稳定。
2、aem典型地由聚合物主链(即负责总体膜性质的疏水性组分)及离子导电头基团(即涉及输送氢氧根离子(oh-)的亲水性组分)构成。因此，需要同时研究导电头基团及聚合物主链以增强aem的总体性能。
3、在离子导电头基团当中，环状铵衍生物，如哌啶鎓、吡咯烷鎓、取代的咪唑鎓及6-氮鎓-螺[5,5]十一烷由于其高稳定性而为常见的研究对象。季铵基团，尤其是己基三甲基铵由于其化学稳定性而得到广泛使用，其化学稳定性几乎等效于环状铵衍生物的化学稳定性。
4、同时，已研究各种聚合物主链，如聚(苯醚)(ppo)、聚(醚酮)(pek
5、然而，这些刚性芳族聚合物一般表现出低吸水性(water uptake，wu)。在诸如aem及pem的离子导电聚合物中，水往往会充当用于离子导电的介质，因此仅可在某一程度的wu下达成高离子电导率。在先前研究中，这些基于刚性芳族聚合物的aem因其具有2.5meq g-1以上的相对高的iec(即，通过引入更多离子导电基团)而提供所需水平的wu及离子电导率。然而，相比于聚合物主链而言，带正电荷的离子导电头基团对氢氧根离子的稳定性更小。这表明更多离子导电基团的引入可能不利地影响aem的稳定性。
6、另外，这些aem具有机械韧性，但具有相对不良的弹性性质。aem的机械性质可指示在实际电池操作期间出现的膜故障(例如，在膜电极组(mea)有效区的边缘处的针孔形成或故障)，且达到某一程度的伸长率，因此对于确保aemfc的高性能为优选的。
7、聚(苯乙烯-b-乙烯-共-丁烯-b-苯乙烯)(sebs)为一种聚合物，其以嵌段结构表现出苯乙烯与丁烯之间的相分离，且具有优异的弹性性质和化学稳定性。已作出各种尝试通过引入离子导电头基团来使用sebs作为aem，尽管iec值相对较低，但由于其优异的相分离，这些努力的一部分已开发出具有高离子电导率的aem。
8、同时，这些基于sebs的aem具有非常低的拉伸强度和高溶胀比(sr)。这些不良机械性质使得更难以将sebs加工成薄膜且在潮湿条件(即燃料电池的实际运行条件)下还可导致过度溶胀。这些sebs聚合物还具有非常有限的溶解度。因此，极难以通过调节sebs的官能度或通过将其与具有所需性质的其他分子共混或接枝来改善相应aem的电导率或机械性质。
9、[现有技术文献]
10、(专利文献)
11、韩国专利注册号10-1535062
12、(非专利文献)
13、nat.energy 4(2019)392-398
14、nat.commun.12(2021)2367
15、adv.funct.mater.28(2018)1-10
16、int.j.hydrogen energy 46(2021)18524-18533
17、j.mater.chem.a.9(2021)327-337
18、j.membr.sci.642(2022),119966
19、acs macro lett.6(2017)566-570
20、energy environ.sci.13(2020)3633-3645
21、j.power sources 487(2021),229429
22、j.power sources 480(2020),228805
23、angew.chem.int.ed.61(2022)1-8
24、j.membr.sci.643(2022),120029
25、j.membr.sci.599(2020),117829
26、j.membr.sci.644(2022),120109
27、eur.polym.j.154(2021),110528
28、j.polym.sci.58(2020)2181-2196
29、int.j.hydrogen energy 46(2021)36301-36313
30、int.j.hydrogen energy 45(2020)15658-15671
31、j.mater.chem.a.9(2021)1062-1079
32、j.membr.sci.633(2021),119418
33、membranes 10(2020)1-16
34、j.membr.sci.598(2020)
35、macromolecules 52(2019)2139-2147
36、j.membr.sci.588(2019),117120
37、int.j.hydrogen energy 44(2019)24954-24964
技术实现思路
1、技术问题
2、本公开涉及一种新的交联共聚物，由于其优异的机械性质、对氢氧根离子的优异稳定性及高离子电导率和水合作用，其优选可用作燃料电池的阴离子交换膜(aem)材料。
3、技术方案
4、根据本公开的一个实施方式，其提供了一种交联共聚物，包括由本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种交联共聚物，其包含由以下化学式1表示的第一链和由以下化学式2表示的第二链，其中，所述第一链和所述第二链彼此交联：
2.根据权利要求1所述的交联共聚物，
3.根据权利要求1所述的交联共聚物，
4.根据权利要求1所述的交联共聚物，
5.根据权利要求1所述的交联共聚物，
6.根据权利要求1所述的交联共聚物，
7.根据权利要求1所述的交联共聚物，
8.一种聚合物膜，其包含如权利要求1至7中任一项所述的交联共聚物。
9.根据权利要求8所述的聚合物膜，
10.一种用于制备交联共聚物的方法，其包含以下步骤：
11.根据权利要求10所述的用于制备交联共聚物的方法，
12.根据权利要求10所述的用于制备交联共聚物的方法，
13.根据权利要求10所述的用于制备交联共聚物的方法，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种交联共聚物，其包含由以下化学式1表示的第一链和由以下化学式2表示的第二链，其中，所述第一链和所述第二链彼此交联：
2.根据权利要求1所述的交联共聚物，
3.根据权利要求1所述的交联共聚物，
4.根据权利要求1所述的交联共聚物，
5.根据权利要求1所述的交联共聚物，
6.根据权利要求1所述的交联共聚物，
7.根据权利要求1所述的交...
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