SOLID POLYMER ELECTROLYTE COMPOSITE MEMBRANE COMPRISING PLASMA ETCHED POROUS SUPPORT

A solid polymer electrolyte composite membrane and method of manufacturing the same. According to one embodiment, the composite membrane comprises a rigid, non-electrically-conducting support, the support preferably being a sheet of polyimide having a thickness of about 7.5 to 15 microns. The suppor...

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Hauptverfasser: LACONTI, ANTHONY, B, LIU, HAN
Format: Patent
Sprache:eng ; fre
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Beschreibung
Zusammenfassung:A solid polymer electrolyte composite membrane and method of manufacturing the same. According to one embodiment, the composite membrane comprises a rigid, non-electrically-conducting support, the support preferably being a sheet of polyimide having a thickness of about 7.5 to 15 microns. The support has a plurality of cylindrical pores extending perpendicularly between opposing top and bottom surfaces of the support. The pores, which preferably have a diameter of about 0.1 to 5 microns, are made by plasma etching and preferably are arranged in a defined pattern, for example, with fewer pores located in areas of high membrane stress and more pores located in areas of low membrane stress. The pores are filled with a first solid polymer electrolyte, such as a perfluorosulfonic acid (PFSA) polymer. A second solid polymer electrolyte, which may be the same as or different than the first solid polymer electrolyte, may be deposited over the top and/or bottom of the first solid polymer electrolyte. Membrane composite électrolytique polymère solide et son procédé de fabrication. Dans un mode de réalisation, cette membrane composite comprend un support rigide non conducteur d'électricité et constitué, de préférence, par une feuille de polyimide dont l'épaisseur est située entre 7,5 et 15 microns. Ce support possède une pluralité de pores cylindriques s'étendant perpendiculairement entre des surfaces inférieure et supérieure opposées dudit support. Ces pores, présentant, de préférence, un diamètre entre 0,1 et 5 microns, sont produits par gravure au plasma et sont disposés, de préférence, selon une configuration déterminée, par exemple, présentant moins de pores situés dans des zones de tension élevée s'exerçant sur la membrane et davantage de pores situés dans des zones de tension limitée. Ces pores sont remplis par un premier électrolyte polymère solide, tel qu'un polymère d'acide perfluorosulfonique (PFSA). Un deuxième électrolyte polymère solide, pouvant être semblable ou différent par rapport au premier, peut être déposé au-dessus de la partie supérieure et/ou de la partie inférieure du premier électrolyte polymère solide.