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申请/专利权人：上海空间电源研究所

摘要：本发明提供了一种用于阴极催化层的嵌段聚合物、阴极催化层浆料、膜电极及制备方法，膜电极包括阴极GDE、质子交换膜和阳极GDE；阴阳极GDE包含阴极气体扩散层及施加在所述阴极气体扩散层上微孔层一侧的阴阳极催化层；阴极催化层包括阴极催化剂和非氟化聚酰胺—磺化亚胺嵌段聚合物FOS。本发明采用FOS作为阴极催化层离聚物时，提升了阴极催化层的质子传导性，优化了催化剂、离聚物和氧气的三相界面结构，有利于Pt活性位点的充分利用；通过FOS中刚性—柔性嵌段结构中的柔性段形成空腔结构，更多的储存游离的磷酸，增强了阴极催化层的保酸能力，保证了磷酸在阴极催化层的均匀分布，解决了因磷酸流失造成膜电极阻抗增大而导致电池性能显著下降的问题。

主权项：1.一种用于阴极催化层的嵌段聚合物的制备方法，其特征在于，包括：步骤1：在装有回流冷凝器的反应容器中加入对甲苯磺酰胺、氢氧化钠和去离子水；当反应混合物在95±5℃搅拌均匀混合后，缓慢滴加苯磺酰氯到溶液中，95±5℃搅拌反应完全；然后调节溶液的pH值至中性，过滤除去白色沉淀，再次调节溶液的pH值至1～2，过滤得到白色沉淀，重结晶，得到产物一；步骤2：将LiOH·H2O和产物一完全溶解于去离子水中，将KMnO4缓慢加入反应容器中，反应混合物95±5℃下搅拌反应完全，过滤，酸化滤液，收集最终产物，真空干燥，得到产物二；步骤3：将产物二、5-氨基间苯二甲酸二甲酯、LiCl、亚磷酸三苯酯TPP、吡啶、非质子有机溶剂的混合物加入反应容器中，在惰性气氛下100±5℃搅拌反应完全；反应结束后，混合物进行减压蒸馏，之后将其倒入足量冷异丙醇中，过滤得到白色沉淀，洗涤，真空干燥，得到产物三；步骤4：在反应容器中加入产物三和去离子水，进行搅拌溶解；再将NaOH溶于去离子水中，然后滴加到混合物中，室温搅拌过夜，浓HCl调节溶液pH为1～2，得到黄色粉末，真空干燥，得到SIDA；步骤5：将4,4'-9-亚芴基二苯胺FDA、1,8-辛二酸、SIDA、LiCl和亚磷酸三苯酯、吡啶和非质子有机溶剂混合，在惰性气氛中搅拌反应；反应完成后，将混合物冷却至70±5℃，然后倒入冷甲醇中，过滤得到浅黄色沉淀，用甲醇和去离子水连续洗涤，减压干燥，得到用于阴极催化层的非氟化聚酰胺—磺化亚胺聚合物FOS。

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