本申請要求于2014年12月4日在韓國知識產(chǎn)權局提交的韓國專利申請no.10-2014-0173157、no.10-2014-0173178、no.10-2014-0173137和no.10-2014-0173142的優(yōu)先權和權益，這幾項申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文中。本申請涉及一種聚合物和包含該聚合物的聚合物電解質(zhì)膜。
背景技術：
：燃料電池是將燃料的化學能直接轉換為電能的能量轉換裝置。換言之，燃料電池使用燃料氣體和氧化劑，采用通過利用在燃料氣體和氧化劑的氧化還原反應過程中產(chǎn)生的電子來產(chǎn)生電力的方法。燃料電池的膜電極組件(mea)是發(fā)生氫和氧的電化學反應的部件，并且是由陰極、陽極和電解質(zhì)膜(即，離子傳導電解質(zhì)膜)組成。氧化還原液流電池是一種電化學存儲裝置，其通過利用將包含在電解液中的活性物質(zhì)氧化和還原而使得電池充電和放電的系統(tǒng)，來將活性物質(zhì)的化學能直接存儲為電能。氧化還原液流電池的單元電池(unitcell)包括電極、電解質(zhì)和離子交換膜(電解質(zhì)膜)。燃料電池和氧化還原液流電池由于較高的能量效率和污染物排放較少的環(huán)境友好型特性，已經(jīng)作為下一代能源被研究和開發(fā)。燃料電池和氧化還原液流電池的最基本的組成元件是能夠進行交換陽離子的聚合物電解質(zhì)膜，該聚合物電解質(zhì)膜可以具有以下特性：1)優(yōu)異的質(zhì)子電導率，2)防止電解質(zhì)穿過，3)較強的耐化學性，4)強化的機械性能和/或4)較低的溶脹比。聚合物電解質(zhì)膜分為氟類、部分氟類和、烴類等，部分氟類聚合物電解質(zhì)膜具有基于氟的主鏈，因此，其具有物理和化學穩(wěn)定性優(yōu)異并且熱穩(wěn)定性較高的優(yōu)點。此外，由于與氟類聚合物電解質(zhì)膜相似，陽離子遷移官能團與基于氟的鏈的末端連接，因此，部分氟類聚合物電解質(zhì)膜具有烴類聚合物電解質(zhì)膜和氟類聚合物電解質(zhì)膜兩者的優(yōu)點。然而，部分氟類聚合物電解質(zhì)膜具有的問題在于，由于陽離子遷移官能團的微相分離和聚集現(xiàn)象沒有得到有效控制，因此陽離子電導率相對較低。因此，已經(jīng)進行研究以通過磺酸基分布和微相分離的控制來確保較高的陽離子電導率。[引用列出][專利文獻]韓國專利申請公開no.10-2003-0076057技術實現(xiàn)要素：技術問題本申請旨在提供一種具有改善的離子遷移能力的聚合物以及包含該聚合物的聚合物電解質(zhì)膜。技術方案本申請?zhí)峁┮环N聚合物，包含：由下面化學式1表示的第一單體；以及不同于該第一單體并且具有至少一個磺酸基的第二單體，[化學式1]在化學式1中，a是-so3h、-so3-m+、-cooh、-coo-m+、-po3h2、-po3h-m+、-po32-2m+、-o(cf2)mso3h、-o(cf2)mso3-m+、-o(cf2)mcooh、-o(cf2)mcoo-m+、-o(cf2)mpo3h2、-o(cf2)mpo3h-m+或-o(cf2)mpo32-2m+，m是1至6的整數(shù)，m是第1族元素，r1和r2彼此相同或不同，并且各自獨立地是鹵素基團，n是1至10的整數(shù)，以及當m和n為2以上時，在括號中的兩個或更多個結構彼此相同或不同。另外，本申請?zhí)峁┮环N包含所述聚合物的聚合物電解質(zhì)膜。另外，本申請?zhí)峁┮环N增強膜，包括：基板；以及所述聚合物。本申請?zhí)峁┮环N膜電極組件，包括：陽極；陰極；以及設置在所述陽極和所述陰極之間的上述聚合物電解質(zhì)膜。另外，本申請?zhí)峁┮环N膜電極組件，包括：陽極；陰極；以及設置在所述陽極和所述陰極之間的上述增強膜。本申請?zhí)峁┮环N聚合物電解質(zhì)型燃料電池，包括：兩個以上的上述膜電極組件；堆疊體，該堆疊體包括設置在所述膜電極組件之間的雙極板；向所述堆疊體供應燃料的燃料供應部；以及向所述堆疊體供應氧化劑的氧化劑供應部。另外，本申請?zhí)峁┮环N氧化還原液流電池，包括：正極池，該正極池包括正極和正極電解液；負極池，該負極池包括負極和負極電解液；以及設置在所述正極池和所述負極池之間的上述聚合物電解質(zhì)膜。最后，本申請?zhí)峁┮环N氧化還原液流電池，包括：正極池，該正極池包括正極和正極電解液；負極池，該負極池包括負極和負極電解液；以及設置在所述正極池和所述負極池之間的上述增強膜。有益效果根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的包含聚合物的聚合物電解質(zhì)膜有利于形成親水性通道。此外，對于所述聚合物電解質(zhì)膜，通過控制相分離結構，在聚合物電解質(zhì)膜中有效地形成親水性通道。此外，所述聚合物電解質(zhì)膜具有優(yōu)異的質(zhì)子電導率。因此，包括所述聚合物電解質(zhì)膜的燃料電池和/或氧化還原液流電池具有較高的性能。附圖說明圖1是示出燃料電池的發(fā)電原理的示意圖；圖2是示意性地示出氧化還原液流電池的一個實例的視圖；圖3是示意性地示出燃料電池的一個實例的視圖；[參考數(shù)字和符號的說明]100：電解質(zhì)膜200a：陽極200b：陰極10、20：槽11、21：泵31：電解質(zhì)膜32：正極池33：負極池41：正極電解液42：負極電解液60：堆疊體70：氧化劑供應部80：燃料供應部81：燃料槽82：泵具體實施方式下文中，將更詳細地描述本申請。在本申請中，當一個部件“包括”一個構成元件時，除非另外特別說明，否則這并不表示排除另外的構成元件，而是表示還可以包括另外的構成元件。本申請的一個示例性實施方案提供一種聚合物，包含：由化學式1表示的第一單體；以及不同于該第一單體并且具有至少一個磺酸基的第二單體。在本申請中，使用-[cr1r2]n-a結構和s原子作為化學式1中的苯環(huán)的連接基團(linker)。在這種情況下，由于與s原子連接的-[cr1r2]n-a的吸電子特性，使得可以提供一種容易形成并且穩(wěn)定的聚合物。在本申請的一個示例性實施方案中，r1和r2彼此相同或不同，并且各自獨立地是鹵素基團。具體地，r1和r2可以各自獨立地選自f、cl、br和i。當在聚合物電解質(zhì)膜中包含本申請的包含由化學式1表示的第一單體的聚合物時，如果化學式1的r1和r2是鹵素基團，電子可以被良好地吸引，使得a官能團的酸度提高，因此，具有可以促進氫離子的遷移并且可以使聚合物電解質(zhì)膜的結構變強的優(yōu)點。具體地，根據(jù)本申請的一個示例性實施方案，當r1和r2為氟時，所述優(yōu)點可以最大化。根據(jù)本申請的一個示例性實施方案，化學式1中與a相鄰的碳取代的r1和r2可以用來提高去陽離子化。在本申請的一個示例性實施方案中，通過進一步包含不同于第一單體并且具有至少一個磺酸基的第二單體，可以提高聚合物的最大離子交換容量(iec)并且可以預期離子電導率的提高。因此，根據(jù)本申請的一個示例性實施方案，有利于形成包含聚合物的聚合物電解質(zhì)膜的親水性通道。在本申請的一個示例性實施方案中，n是2至10的整數(shù)。在本申請的另一示例性實施方案中，n是2至6的整數(shù)。根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的由化學式1表示的單體，可以調(diào)節(jié)n的數(shù)目。在這種情況下，所述單體可以調(diào)節(jié)括號中結構的長度，用來促進聚合物電解質(zhì)膜的相分離現(xiàn)象，并且用來促進聚合物電解質(zhì)膜的氫離子的遷移。在本申請的一個示例性實施方案中，n是2。在另一示例性實施方案中，n是3。在另一示例性實施方案中，n是4。在另一示例性實施方案中，n是5。在另一示例性實施方案中，n是6。在又一示例性實施方案中，n是7。在本申請的一個示例性實施方案中，n是8。在另一示例性實施方案中，n是9。在本申請的一個示例性實施方案中，n是10。在本申請的一個示例性實施方案中，a是-so3h或-so3-m+。在另一示例性實施方案中，a是-so3h。如上所述，當化學式1中a是-so3h或-so3-m+時，可以形成化學穩(wěn)定的聚合物。在本申請的一個示例性實施方案中，m是第1族元素。在本申請中，第1族元素可以是li、na或k。在本申請的一個示例性實施方案中，由化學式1表示的單體由下面化學式1-1至1-9中的任意一種表示。[化學式1-1][化學式1-2][化學式1-3][化學式1-4][化學式1-5][化學式1-6][化學式1-7][化學式1-8][化學式1-9]在本申請的一個示例性實施方案中，第二單體衍生自由下面化學式2或化學式3表示的化合物。[化學式2][化學式3]在化學式2和3中，a1至a4彼此相同或不同，并且各自獨立地是羥基或鹵素基團，l1是直接鍵、cr3r4、c＝o、o、s、so2、sir5r6或者取代或未取代的亞芴基，r3至r6彼此相同或不同，并且各自獨立地是氫、烷基、氟、鹵代烷基或苯基，s1至s3彼此相同或不同，并且各自獨立地是氫、氘、鹵素基團、氰基、腈基、硝基、羥基、鹵代烷基、磺酸基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的環(huán)烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的芳基或者取代或未取代的雜環(huán)基，s1、s2和s3各自是1至4的整數(shù)，m'是1至5的整數(shù)，當s1、s2、s3和m'各自是2以上的整數(shù)時，括號中的兩個或更多個結構彼此相同或不同，化學式2和化學式3被至少一個磺酸基取代。在本申請的一個示例性實施方案中，a1是羥基。在另一示例性實施方案中，a1是鹵素基團。在本申請的一個示例性實施方案中，a2是羥基。在另一示例性實施方案中，a2是鹵素基團。在本申請的一個示例性實施方案中，l1是so2。在本申請的一個示例性實施方案中，所述第二單體衍生自由下面的化學式2-1至2-4、3-1和3-2中的任意一種表示的化合物。[化學式2-1][化學式2-2][化學式2-3][化學式2-4][化學式3-1][化學式3-2]在化學式2-2、2-4以及3-2中，a1'和a2'彼此相同或不同，并且各自獨立地是鹵素基團。在本申請的一個示例性實施方案中，第二單體可以選自下面的結構。在本申請中，鹵素基團是氟、氯、溴或碘。在本申請中，“衍生”指當一個化合物的鍵斷裂時或者取代基脫離時一個新鍵生成，由該化合物衍生的單體可以指構成聚合物的重復單元。所述單體可以包含在聚合物中的主鏈中以構成該聚合物。具體地，“衍生”是指當氫或鹵素基團從化學式2和化學式3中的取代羥基(-oh)上脫離時單體被包含在聚合物中，并構成重復單元，即，單體。在本申請的一個示例性實施方案中，所述聚合物可以還包含支化物。在本申請中，所述支化物用于使聚合物鏈連接或交聯(lián)。在本申請中，在聚合物還包含支化物的情況下，該支化物可以直接構成聚合物的主鏈，并且可以提高薄膜的機械完整性程度。例如，在本發(fā)明的支化聚合物中，在不進行后磺化反應或磺化聚合物的交聯(lián)反應的情況下，通過使不包含酸取代基的支化疏水性嵌段和包含酸取代基的支化親水性嵌段聚合，支化物直接構成聚合物的主鏈，并且保持薄膜的機械完整性程度的疏水性嵌段和賦予薄膜離子電導率的親水性嵌段可以交替地形成化學鍵。在本申請的一個示例性實施方案中，所述聚合物還包含由下面化學式4的化合物衍生的支化物或由下面化學式5表示的支化物。[化學式4][化學式5]在化學式4和5中，x是s、o、co、so、so2、nr以及基于烴或基于氟的連接基(binder)，l是0至100的整數(shù)，當l為2以上時，兩個或更多個x彼此相同或不同，y1和y2彼此相同或不同，并且各自獨立地是nrr；被選自羥基和鹵素基團的一個或兩個以上的取代基取代的芳環(huán)；或者被選自羥基和鹵素基團的一個或兩個以上的取代基取代的脂肪族環(huán)，r是被鹵素基團取代的芳環(huán)或被鹵素基團取代的脂肪族環(huán)，以及z是三價有機基團。下面將描述本申請中取代基的實例，但是不限于此。在本申請中，指與相鄰的取代基或聚合物的主鏈鍵合。在本申請中，當在每個y1和y2的鹵素基團取代的芳環(huán)或者鹵素基團取代的脂肪族環(huán)中，鹵素基團從芳環(huán)或脂肪族環(huán)上脫離時，由化學式4的化合物衍生的支化物可以用作支化物。術語“取代”指與化合物中的碳原子鍵合的氫原子轉化為另一取代基，且對要取代的位置沒有限制，只要該位置是氫原子被取代的位置，即，取代基可以被取代的位置即可，并且當兩個或更多個被取代時，這兩個或更多個取代基可以彼此相同或不同。在本申請中，烴類化合物指僅由碳和氫組成的有機化合物，其實例包括直鏈烴、支鏈烴和環(huán)烴等，并且不限于此。此外，烴類化合物可以包括單鍵、雙鍵或三鍵，并且不限于此。在本申請中，基于氟的連接基是指在烴類化合物中碳-氫鍵部分或全部被氟取代。在本申請中，所述芳環(huán)可以是芳族烴環(huán)或芳族雜環(huán)，并且可以是單環(huán)或多環(huán)。芳族烴環(huán)的具體實例包括：單環(huán)芳環(huán)，如苯基、聯(lián)苯基和三聯(lián)苯基；以及多環(huán)芳環(huán)，如萘基、聯(lián)萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、并四苯基、基、芴基、苊基、苯并菲基和熒蒽基等，但是不限于此。在本申請中，芳族雜環(huán)指在芳族烴環(huán)中包含一個或多個雜原子如o、s、n、se等代替碳原子的結構。其具體實例包括：噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、惡唑基、惡二唑基、三唑基、吡啶基、聯(lián)吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、噠嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、異喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并惡唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、鄰二氮雜菲基、噻唑基、異惡唑基、惡二唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基、二苯并呋喃基等，但是不限于此。在本申請中，所述脂肪族環(huán)可以是脂肪族烴環(huán)或脂肪族雜環(huán)，并且可以是單環(huán)或多環(huán)。脂肪族環(huán)的實例包括環(huán)戊基、環(huán)己基等，但是不限于此。在本申請中，所述有機基團的實例包括烷基、烯基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳基、芳烷基等。所述有機基團可以在有機基團中包含鍵或除烴基外的取代基例如雜原子。此外，所述有機基團可以是直鏈有機基團、支鏈有機基團和環(huán)狀有機基團中的任意一種。在本申請中，所述三價有機基團指在有機化合物中具有三個鍵合位置的三價基團。另外，所述有機基團還可以形成環(huán)狀結構，并且可以通過包含雜原子來形成鍵，只要不損害本發(fā)明的效果即可。具體地，其實例包括包含雜原子如氧原子、氮原子和硅原子的鍵。其具體實例包括：醚鍵、硫醚鍵、羰基鍵、硫代羰基鍵、酯鍵、酰胺鍵、氨基甲酸酯鍵、亞氨基鍵(-n＝c(-a)-、-c(＝na)-：a表示氫原子或有機基團)、碳酸酯鍵、磺?；I、亞磺?；I、偶氮鍵等，但是不限于此。環(huán)狀結構可以是上述芳環(huán)、脂肪族環(huán)等，并且可以是單環(huán)或多環(huán)。在本申請中，烷基可以是直鏈的或支鏈的，對其碳原子數(shù)沒有特別地限制，但是碳原子數(shù)優(yōu)選為1至50。烷基的具體實例包括：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基等，但是不限于此。在本申請中，烯基可以是直鏈的或支鏈的，對其碳原子數(shù)沒有特別地限制，但是碳原子數(shù)優(yōu)選為2至40。烯基的具體實例包括：乙烯基、1-丙烯基、異丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯乙烯基-1-基(1-phenylvinyl-1-yl)、2-苯乙烯基-1-基、2,2-二苯乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-雙(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、茋基、苯乙烯基等，但是不限于此。在本申請中，對環(huán)烷基沒有特別地限制，但是優(yōu)選具有3至60個碳原子，其實例包括環(huán)戊基、環(huán)己基等，但是不限于此。在本申請的一個示例性實施方案中，l為3以上。在本申請的一個示例性實施方案中，x是s。在另一示例性實施方案中，x是鹵代烷基。在本申請另一示例性實施方案中，x是nr。在本申請的一個示例性實施方案中，y1和y2彼此相同或不同，并且各自獨立地是鹵素取代的芳環(huán)。在本申請的一個示例性實施方案中，y1和y2彼此相同或不同，并且各自獨立地是氟取代的芳族烴環(huán)。在本申請的一個示例性實施方案中，y1和y2彼此相同或不同，并且各自獨立地是nrr。在另一示例性實施方案中，y1和y2各自是氟取代的苯基。其具體實例包括2,4-苯基、2,6-苯基、2,3-苯基、3,4-苯基等，但是不限于此。在本申請的一個示例性實施方案中，由化學式4表示的化合物可以由下面結構中的任意一種表示。在所述結構中，x、l和r與在化學式4中的定義相同。根據(jù)本申請的一個示例性實施方案，化學式5中的z可以由下面化學式5-1至5-4中的任意一種表示。[化學式5-1][化學式5-2][化學式5-3][化學式5-4]在化學式5-1至5-4中，l2至l8彼此相同或不同，并且各自獨立地是直接鍵、-s-、-o-、-co-或-so2-，r10至r20彼此相同或不同，并且各自獨立地是氫、氘、鹵素基團、氰基、腈基、硝基、羥基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的環(huán)烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳基或者取代或未取代的雜環(huán)基，a、b、c、f、h、i和j各自是1至4的整數(shù)，d、e和g各自是1至3的整數(shù)，k是1至6的整數(shù)，以及當a、b、c、d、e、f、g、h、i、j和k各自是2以上的整數(shù)時，在括號中的兩個或更多個結構彼此相同或不同。在本申請的一個示例性實施方案中，l1是co。在另一示例性實施方案中，l1是so2。在另一示例性實施方案中，l1是s。在另一示例性實施方案中，l2是co。在另一示例性實施方案中，l2是so2。在又一示例性實施方案中，l2是s。在本申請的一個示例性實施方案中，l3是co。在另一示例性實施方案中，l3是so2。在又一示例性實施方案中，l3是s。在本申請的一個示例性實施方案中，l4是co。在另一示例性實施方案中，l4是so2。在本申請的一個示例性實施方案中，l5是直接鍵。在另一示例性實施方案中，l6是直接鍵。在本申請的一個示例性實施方案中，l7是直接鍵。在本申請的一個示例性實施方案中，r10至r20是氫。在本申請的一個示例性實施方案中，r16是鹵素基團。在另一示例性實施方案中，r16是氟。另外，在本申請的一個示例性實施方案中，由化學式5表示的支化物可以由下面結構中的任意一種表示。在本申請的一個示例性實施方案中，所述聚合物的重均分子量為500g/mol至2,000,000g/mol。當聚合物的重均分子量在所述范圍內(nèi)時，包含所述聚合物的電解質(zhì)膜的機械性能不會劣化，并且通過保持所述聚合物的適當?shù)娜芙舛?，可以容易地制備電解質(zhì)膜。在本申請的一個示例性實施方案中，由化學式1表示的第一單體以及與該第一單體不同并且具有至少一個磺酸基的第二單體可以構成無規(guī)聚合物。在這種情況下，由于化學式中的-[cr1r2]n-a結構以側鏈(pendant)的形式伸出，使得聚合物中的a官能團被捕獲到以促進相分離，因此，包含由化學式1表示的單體的聚合物可以容易地形成離子通道。因此，可以預期聚合物電解質(zhì)膜的離子電導率提高的效果。在本申請的一個示例性實施方案中，基于聚合物的總含量，聚合物中由化學式1表示的第一單體的含量為1摩爾％至99摩爾％；基于聚合物的總含量，不同于第一單體并且具有至少一個磺酸基的第二單體的含量為1摩爾％至99摩爾％。在本申請的一個示例性實施方案中，基于聚合物的總含量，聚合物中由化學式1表示的第一單體的含量為50摩爾％至99摩爾％；基于聚合物的總含量，不同于第一單體并且具有至少一個磺酸基的第二單體的含量為1摩爾％至50摩爾％。在本申請的一個示例性實施方案中，包含由化學式1表示的第一單體以及與該第一單體不同并且具有至少一個磺酸基的第二單體的聚合物是無規(guī)聚合物。在本申請的另一示例性實施方案中，所述聚合物是包括親水性嵌段和疏水性嵌段的嵌段聚合物，其中所述親水性嵌段包含由化學式1表示的第一單體。在本申請的一個示例性實施方案中，所述親水性嵌段包含由化學式1表示的第一單體和具有至少一個磺酸基的第二單體。在本申請的一個示例性實施方案中，在所述親水性嵌段中，基于聚合物的總含量，第一單體的含量為1摩爾％至99摩爾％；基于聚合物的總含量，與第一單體不同并且具有至少一個磺酸基的第二單體的含量為1摩爾％至99摩爾％。在本申請的一個示例性實施方案中，在所述親水性嵌段中，基于聚合物的總含量，由化學式1表示的第一單體的含量為50摩爾％至99摩爾％；基于聚合物的總含量，與第一單體不同并且具有至少一個磺酸基的第二單體的含量為1摩爾％至50摩爾％。在本申請的一個示例性實施方案中，在所述嵌段聚合物中包括的親水性嵌段和疏水性嵌段的摩爾比例為1:0.1至1:10。在本申請的一個示例性實施方案中，在所述嵌段聚合物中包括的親水性嵌段和疏水性嵌段的摩爾比例為1:0.1至1:2。在另一示例性實施方案中，在所述嵌段聚合物中包括的親水性嵌段和疏水性嵌段的摩爾比例為1:0.8至1:1.2。在這種情況下，可以提高嵌段聚合物的離子遷移能力。在本申請的一個示例性實施方案中，基于所述親水性嵌段，由化學式1表示的單體在親水性嵌段中的含量為0.01摩爾％至100摩爾％。在本申請的一個示例性實施方案中，所述親水性嵌段的數(shù)均分子量為1,000g/mol至300,000g/mol。在一個具體示例性實施方案中，親水性嵌段的數(shù)均分子量為2,000g/mol至100,000g/mol。在另一示例性實施方案中，親水性嵌段的數(shù)均分子量為2,500g/mol至50,000g/mol。在本申請的一個示例性實施方案中，所述疏水性嵌段的數(shù)均分子量為1,000g/mol至300,000g/mol。在一個具體示例性實施方案中，疏水性嵌段的數(shù)均分子量為2,000g/mol至100,000g/mol。在另一示例性實施方案中，疏水性嵌段的數(shù)均分子量為2,500g/mol至50,000g/mol。根據(jù)本申請的一個示例性實施方案，在嵌段聚合物的情況下，由于親水性嵌段片段和疏水性嵌段片段的清晰分開，促進相分離，結果，離子可以容易地遷移。根據(jù)本申請的一個示例性實施方案，當包含由化學式1表示的單體時，由于親水性嵌段和疏水性嵌段更清晰地分開，因此，離子遷移效果會優(yōu)于現(xiàn)有技術中的聚合物的離子遷移效果。所述嵌段聚合物指如下聚合物：該聚合物構成為一個嵌段和不同于該嵌段的一個、兩個或更多個嵌段各自連接至該聚合物的主鏈上。在本申請的一個示例性實施方案中，所述嵌段聚合物可以包括親水性嵌段和疏水性嵌段。具體地，在一個示例性實施方案中，所述嵌段聚合物可以包括親水性嵌段和疏水性嵌段，該親水性嵌段包含由化學式1表示的單體。本申請的“親水性嵌段”指具有離子交換基團作為官能團的嵌段。此處，所述官能團可以是選自-so3h、-so3-m+、-cooh、-coo-m+、-po3h2、-po3h-m+、-po32-2m+中的任意一種。此處，m可以是金屬元素。換言之，所述官能團可以是親水性的。本申請的“具有離子交換基團的嵌段”指如下嵌段，當離子交換基團數(shù)目由每個構成相應嵌段的結構單體的離子交換基團數(shù)目表示時，該嵌段具有平均0.5以上的離子交換基團，更優(yōu)選地，該嵌段具有每個結構單體平均1.0以上的離子交換基團。本申請的“疏水性嵌段”指基本上不具有離子交換基團的聚合物嵌段。本申請的“基本上不具有離子交換基團的嵌段”指如下嵌段，當離子交換基團數(shù)目由每個構成相應嵌段的結構單體的離子交換基團數(shù)目表示時，該嵌段具有平均小于0.1的離子交換基團，更優(yōu)選地，該嵌段具有平均0.05以下的離子交換基團，還更優(yōu)選地，該嵌段不具有離子交換基團。另外，本申請?zhí)峁┮环N包含上述聚合物的聚合物電解質(zhì)膜。當所述聚合物電解質(zhì)膜包含含有由根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的化合物衍生的單體的聚合物時，所述聚合物電解質(zhì)膜可以具有較高的機械強度和較高的離子電導率，并且可以促進電解質(zhì)膜的相分離現(xiàn)象。在本申請中，“電解質(zhì)膜”是可以交換離子的膜，包括膜、離子交換膜、離子遷移膜、離子傳導膜、分離膜、離子交換分離膜、離子遷移分離膜、離子傳導分離膜、離子交換電解質(zhì)膜、離子遷移電解質(zhì)膜或離子傳導電解質(zhì)膜等。除了所述聚合物電解質(zhì)膜包含含有由所述化合物衍生的單體的聚合物之外，根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的聚合物電解質(zhì)膜可以通過使用本領域已知的材料和/方法準備。根據(jù)本申請的一個示例性實施方案，所述聚合物電解質(zhì)膜的離子電導率為0.01s/cm以上且為0.5s/cm以下。在另一示例性實施方案中，所述聚合物電解質(zhì)膜的離子電導率為0.01s/cm以上且為0.3s/cm以下。在本申請的一個示例性實施方案中，可以在調(diào)濕的條件下測量聚合物電解質(zhì)膜的離子電導率。本申請中的調(diào)濕條件可以是指相對濕度(rh)為10％至100％。另外，在本申請的一個示例性實施方案中，所述聚合物電解質(zhì)膜的離子交換容量(iec)值為0.01mmol/g至5.0mmol/g。當聚合物電解質(zhì)膜的離子交換容量值在所述范圍內(nèi)時，在聚合物電解質(zhì)膜中形成離子通道，并且聚合物可以表現(xiàn)出離子導電性。在本申請的一個示例性實施方案中，所述聚合物電解質(zhì)膜的厚度為1μm至500μm。具有在上述范圍內(nèi)厚度的聚合物電解質(zhì)膜可以減少電流短路和電解質(zhì)材料的穿過，并且可以表現(xiàn)出優(yōu)異的陽離子導電特性。本申請的一個示例性實施方案提供一種增強膜，包括：基板；以及上述聚合物。在本申請的一個示例性實施方案中，所述“增強膜”作為能夠交換離子的膜，是一種包括基板作為增強材料的電解質(zhì)膜，所述“增強膜”可以指包括基板的膜、離子交換膜、離子遷移膜、離子傳導膜、分離膜、離子交換分離膜、離子遷移分離膜、離子傳導分離膜、離子交換電解質(zhì)膜、離子遷移電解質(zhì)膜或離子傳導電解質(zhì)膜等。在本申請中，所述基板可以指具有三維網(wǎng)狀結構的支撐體，包括基板和聚合物的增強膜可以指所述聚合物包含在基板的一個表面的至少一部分中、與該一個表面相對的表面中以及所述基板中的孔隙區(qū)域中。換言之，本申請的增強膜可以以聚合物浸漬在基板中的形式提供。所述聚合物與上面描述的內(nèi)容的相同。在烴類離子遷移分離膜的情況下，與氟類分離膜相比，具有離子遷移能力劣化的問題，并且耐化學性較弱。因此，根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的增強膜包含含有由化學式1表示的單元的聚合物，從而具有較高的機械強度和較高的離子電導率，并且可以促進增強膜的相分離現(xiàn)象。另外，根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的增強膜包括基板，因此提高耐化學性和耐久性，從而改善裝置的使用壽命。在本申請的一個示例性實施方案中，選擇聚丙烯(pp)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚乙烯(pe)和聚偏二氟乙烯(pvdf)中的一種或兩種作為基板。在本申請的一個示例性實施方案中，基于100重量份的增強膜，所述聚合物的含量為10重量份至99重量份。在另一示例性實施方案中，基于100重量份的增強膜，所述聚合物的含量為10重量份至99重量份，所述基板的含量為1重量份至90重量份。隨著基板的含量的增加，釩離子的穿過會降低；隨著聚合物的含量的增加，電池性能會改善。因此，當根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的基板和聚合物的含量在所述范圍內(nèi)時，可以保持電池的性能，同時可以降低釩離子的穿過。根據(jù)本申請的一個示例性實施方案，所述增強膜的離子電導率為0.001s/cm以上且為0.5s/cm以下。在另一示例性實施方案中，增強膜的離子電導率為0.001s/cm以上且為0.3s/cm以下。在本申請中，離子電導率可以在與上述方法相同的條件下測量。另外，在本申請的一個示例性實施方案中，所述增強膜的離子交換容量(iec)值為0.01mmol/g至5.0mmol/g。當增強膜的離子交換容量(iec)值在所述范圍內(nèi)時，在增強膜中形成離子通道，并且聚合物可以表現(xiàn)出離子導電性。在本申請的一個示例性實施方案中，所述增強膜的厚度為0.01μm至10,000μm。厚度在所述范圍內(nèi)的增強膜可以減少電流短路和電解質(zhì)物質(zhì)的穿過，并且可以表現(xiàn)出優(yōu)異的陽離子導電特性。本申請還提供一種增強膜的制備方法，該制備方法包括：制備基板；以及將所述基板浸漬在包含由化學式1表示的單元的聚合物中。在本申請中，浸漬指聚合物滲透進基板中。在本申請中，浸漬可以通過采用基板在聚合物中的浸透、狹縫式模具涂布(slotdyecoating)、棒涂布(barcasting)等來進行。在本申請中，浸透可以表示為諸如浸涂或浸漬法的術語。在本申請的一個示例性實施方案中，所述增強膜可以具有取向。具體地，在本申請的一個示例性實施方案中，所述基板可以通過單軸拉伸或雙軸拉伸來制備，由拉伸引起基板的取向可以確定增強膜的取向。因此，根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的增強膜可以在縱向(machinedirection)(md)和垂直于縱向(md)的方向上具有取向，并且所述增強膜根據(jù)取向可以表現(xiàn)出在物理性能如應力和伸長率上的差異。本申請還提供一種增強膜的制備方法，該制備方法包括：制備基板；以及將所述基板浸入聚合物中。在本申請中，基板和聚合物與上面所描述的相同。本申請還提供一種膜電極組件，包括：陽極；陰極；以及設置在陽極和陰極之間的上述聚合物電解質(zhì)膜。本申請還提供一種膜電極組件，包括：陽極；陰極；以及設置在陽極和陰極之間的上述增強膜。所述膜電極組件(mea)指發(fā)生燃料與空氣的電化學催化反應的電極(陰極和陽極)與發(fā)生氫離子遷移的聚合物膜的組件，并且是電極(陰極和陽極)和電解質(zhì)膜粘接的單一整體式單元。本申請的膜電極組件是陽極的催化劑層和陰極的催化劑層與電解質(zhì)膜接觸的形式，并且可以通過本領域中已知的常規(guī)方法制備。作為一個實例，所述膜電極組件可以按如下方法制得：在100℃至400℃下將陰極、陽極以及位于陰極和陽極之間的電解質(zhì)膜熱壓合，其中陰極、陽極和電解質(zhì)膜處于彼此緊密接觸的狀態(tài)中。陽極電極可以包括陽極催化劑層和陽極氣體擴散層。陽極氣體擴散層可以包括陽極微孔層和陽極電極基板。陰極電極可以包括陰極催化劑層和陰極氣體擴散層。陰極氣體擴散層可以包括陰極微孔層和陰極電極基板。圖1示意性地示出燃料電池的發(fā)電原理，在燃料電池中，最基本的發(fā)電單元是膜電極組件(mea)，膜電極組件由電解質(zhì)膜100以及在電解質(zhì)膜100的兩個面上形成的陽極200a和陰極200b的電極組成。參照示出燃料電池的發(fā)電原理的圖1，在陽極200a中發(fā)生燃料(如氫氣)或烴(如甲醇和丁烷)的氧化反應，結果，產(chǎn)生氫離子(h+)和電子(e-)，并且氫離子通過電解質(zhì)膜100遷移至陰極200b。在陰極200b中，通過電解質(zhì)膜100遷移的氫離子、氧化劑(如氧氣)和電子反應生成水。電子通過所述反應遷移至外部電路。陽極電極的催化劑層是燃料的氧化反應發(fā)生的位置，可以優(yōu)選使用選自鉑、釕、鋨、鉑-釕合金、鉑-鋨合金、鉑-鈀合金和鉑-過渡金屬合金的催化劑。陰極電極的催化劑層是氧化劑的還原反應發(fā)生的位置，可以優(yōu)選使用鉑或鉑-過渡金屬合金作為催化劑。催化劑不僅可以以它們本身的形式使用，而且可以負載在碳類載體上使用。可以通過本領域已知的常規(guī)方法來進行引入催化劑層的工藝，例如，可以通過用催化劑油墨直接涂布電解質(zhì)膜，或者用催化劑油墨涂布氣體擴散層來形成催化劑層。在這種情況下，對催化劑油墨的涂布方法沒有特別地限制，但是可以使用諸如噴涂法、流延成型法(tapecasting)、絲網(wǎng)印刷法、刮刀涂布法、模具涂布法(diecoating)或旋涂法等的方法。催化劑油墨可以代表性地由催化劑、聚合物離子交聯(lián)聚合物和溶劑組成。所述氣體擴散層起到電流導體和通道的作用，通過該通道反應氣體和水遷移，并且所述氣體擴散層具有多孔結構。因此，氣體擴散層可以包括導電基板。作為導電基板，可以優(yōu)選使用碳紙、碳布或碳氈。氣體擴散層還可以在催化劑層和導電基板之間包括微孔層。微孔層可以用來改善在低濕度條件下燃料電池的性能，并且用于通過減少流出氣體擴散層的水量而使電解質(zhì)膜保持在充分濕潤的狀態(tài)中。本申請的一個示例性實施方案提供一種聚合物電解質(zhì)型燃料電池，包括：兩個以上的膜電極組件；堆疊體，該堆疊體包括設置在膜電極組件之間的雙極板；向所述堆疊體供應燃料的燃料供應部；以及向所述堆疊體供應氧化劑的氧化劑供應部。在本申請中，所述膜電極組件包括上述聚合物電解質(zhì)膜，或者包括增強膜。燃料電池是將燃料的化學能直接轉換為電能的能量轉換裝置。換言之，燃料電池使用燃料氣體和氧化劑，并且采用利用在燃料氣體和氧化劑的氧化還原反應過程中產(chǎn)生的電子來產(chǎn)生電力的方法。可以使用上述膜電極組件(mea)通過本領域已知的常規(guī)方法制備燃料電池。例如，可以通過由上述制備的膜電極組件(mea)和雙極板組成來制備燃料電池。本申請的燃料電池包括堆疊體、燃料供應部和氧化劑供應部。圖3示意性地示出燃料電池的結構，燃料電池包括堆疊體60、氧化劑供應部70和燃料供應部80。堆疊體60包括一個或兩個以上的上述膜電極組件，當包括兩個以上膜電極組件時，堆疊體60包括在它們之間插入的隔膜。隔膜用于防止膜電極組件彼此電連接，并且用于將從外部供應的燃料和氧化劑輸送至膜電極組件。氧化劑供應部70用于向堆疊體60供應氧化劑。作為氧化劑，代表性地使用氧氣，氧氣或空氣可以通過經(jīng)泵(70)注入來使用。燃料供應部80用于向堆疊體60供應燃料，并且可以由儲存燃料的燃料槽81和將燃料槽81中儲存的燃料供應至堆疊體60的泵82組成。作為燃料，可以使用氫氣或者氣體狀態(tài)或液體狀態(tài)的烴類燃料。烴類燃料的實例包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或天然氣。所述燃料電池可以是聚合物電解質(zhì)燃料電池、直接液體燃料電池、直接甲醇燃料電池、直接甲酸燃料電池、直接乙醇燃料電池或直接二甲醚燃料電池等。當將根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的電解質(zhì)膜用作燃料電池的離子交換膜時，可以表現(xiàn)出上述效果。另外，本申請的一個示例性實施方案提供一種氧化還原液流電池，包括：包括正極和正極電解液的正極池；包括負極和負極電解液的負極池；以及設置在正極池和負極池之間的根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的聚合物電解質(zhì)膜。另一示例性實施方案提供一種氧化還原液流電池，包括：包括正極和正極電解液的正極池；包括負極和負極電解液的負極池；以及設置在正極池和負極池之間的根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的增強膜。氧化還原液流電池(氧化-還原液流電池)是一種電化學能量存儲裝置，其通過采用將包含在電解液中的活性物質(zhì)氧化和還原而使得電池充電和放電的系統(tǒng)，來將活性物質(zhì)的化學能直接存儲為電能。氧化還原液流電池采用如下原理：當包含不同氧化態(tài)的活性物質(zhì)的電解液與它們之間插入的離子交換膜彼此接觸時，給出或接收電子，使得電池充電和放電。通常，氧化還原液流電池由容納電解液的槽、發(fā)生充電和放電的電池單元以及使槽與電池單元之間的電解液循環(huán)的循環(huán)泵組成，電池單元的單位單元包括電極、電解質(zhì)和離子交換膜。當將根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的電解質(zhì)膜用作氧化還原液流電池的離子交換膜時，可以表現(xiàn)出上述效果。除了所述氧化還原液流電池包括根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的聚合物電解質(zhì)膜之外，本申請的氧化還原液流電池可以通過本領域已知的常規(guī)方法制備。如圖2中所示，氧化還原液流電池被電解質(zhì)膜31分為正極池32和負極池33。正極池32和負極池33分別包括正極和負極。正極池32通過管道連與用于供應和釋放正極電解液41的正極槽10連接。負極池33也通過管道與用于供應和釋放負極電解液42的負極槽20連接。電解液通過泵11和21循環(huán)，并且使離子氧化數(shù)值變化的氧化/還原反應(即，氧化還原反應)發(fā)生，由此，在正極和負極發(fā)生充電和放電。下文中，將參照用于具體描述本申請的實施例詳細地描述本申請。然而，可以對根據(jù)本申請的實施例進行各種形式的改變，并且不應理解為本申請的范圍局限于下面詳細描述的實施例。提供本申請的實施例以便向本領域的普通技術人員更完整地說明本申請。實施例1.將碳酸鉀(k2co3)(5.5g)和雙酚(1.86g)放入2-((2,4-二氟苯基)硫代)-1,1,2,2-四氟乙烷-1-磺酸(2-((2,4-difluorophenyl)thio)-1,1,2,2-tetrafluoroethane-1-sulfonicacid)(3g)中，并向其中放入2-氟-5-((4-氟苯基)磺?；?苯磺酸(0.5g)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)和苯，所得到的混合物在140℃下攪拌4小時。然后，將溫度升高至180℃，進行反應24小時，從而得到聚合物。比較例1.除了使用上述單體代替制備實施例中使用的單體之外，以與制備實施例相同的方式合成比較例1中的聚合物。在實施例1和比較例1中制備的聚合物的離子電導率的測量結果示于表1中。[表1]比較例1實施例1離子電導率(s/cm)0.040.11作為表1的結果，可以確認，包含第一單體和第二單體兩者的聚合物具有較高的離子電導率。比較例2.進行通過使用2,4-二氟部分氟類單體作為實施例1中的由化學式1-1表示的第一單體來得到聚合物的實驗，作為結果，成功地得到具有較高分子量的聚合物。然而，嘗試通過使用通常使用的2,5-二氟部分氟類單體來制備聚合物，但是在相同條件下無法得到具有較高分子量的聚合物。通過凝膠滲透色譜法(gpc)測定聚合物的分子量，并示于下面的表2中。比較例3.嘗試使用so2而不是-[cr1r2]n-a結構和s原子作為化學式1中的苯環(huán)的連接基團的單體，以與比較例1相同的方式制備聚合物，但是在相同的條件下無法得到具有較高分子量的聚合物。通過凝膠滲透色譜法(gpc)測定聚合物的分子量，并示于下面的表2中。[表2]部分氟類膜mn(g/mol)mw(g/mol)mw/mn實施例184,000622,0007.40比較例2n/an/an/a比較例3n/an/an/a在表2中，n/a表示未得到，這可以證實該聚合物未形成。作為實施例1和比較例2的結果，盡管隨在其它位置取代的官能團的性能，在聚合反應過程中的反應性非常不同，本領域中通常使用的在2和5位置被官能團取代的單體已經(jīng)在商業(yè)上使用而不考慮反應性。在根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的2,4-二氟鹵代化合物中，可以證實，以側鏈連接的化學式2的官能團整體上表現(xiàn)出吸電子特性，因此，聚合反應過程中的反應性大大提高，結果，所述化合物具有得到較高分子量的聚合物的優(yōu)點。從實施例1和比較例3的結果可以證實，根據(jù)本申請的一個示例性實施方案的包含由化學式1表示的單體的化合物化學穩(wěn)定，因此容易形成聚合物。當前第1頁12