.01摩爾％，例如至少 約0.1摩爾％。然而，共聚物中共聚單體的量應(yīng)不大于約7摩爾％，或甚至不大于約6摩爾％， 例如不大于約5摩爾％。還理想地PEM 120具有較高的當(dāng)量重量(EW)。當(dāng)量重量是離聚物的 特征，其等于中和一當(dāng)量的NaOH所需的處于酸形式的聚合物的重量。較高的當(dāng)量重量表明 存在更少的活性離子物質(zhì)（例如H+)。如果需要更多的聚合物來(lái)中和來(lái)自NaOH的一當(dāng)量的氫 氧離子，那么在聚合物之內(nèi)必須存在更少的活性離子物質(zhì)。膜的離子電導(dǎo)率通常與聚合物 中的活性離子物質(zhì)的數(shù)目成正比。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，PEM的當(dāng)量重量是至少約1500,至少約2000或至少約2400。在示例性 實(shí)施方式中，PEM的當(dāng)量重量不大于約9000。
[0031]還理想地，為了濕度控制裝置104的高效操作，PEM 120是較薄的。就這方面而言， 已發(fā)現(xiàn)甚至當(dāng)利用較薄的PEM 120時(shí)，也可減少裝置104中的水的逆向擴(kuò)散。就這方面而言， PEM的厚度可不大于約200微米，例如不大于約150微米或不大于約125微米。在示例性實(shí)施 方式中，PEM的厚度是至少約10微米。
[0032] 美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2010/0248324(徐(Xu))等描述了一種用于制造多孔官能TFE 共聚物材料的方法，其可部分地用來(lái)制備根據(jù)本發(fā)明的PEM。徐等描述了用于制造官能TFE 共聚物精細(xì)粉末樹(shù)脂的方法。然后，對(duì)精細(xì)粉末樹(shù)脂進(jìn)行擠出和膨脹，來(lái)形成微孔膨脹的 TFE共聚物膜。為了形成用于濕度控制裝置的PEM 120,官能TFE共聚物應(yīng)是致密化的，且在 大于PTFE的晶體熔融溫度的溫度下處理成基本上非多孔的。因此，在一種實(shí)施方式中，可擠 出官能TFE共聚物材料來(lái)產(chǎn)生帶狀體，然后將該帶狀體進(jìn)一步熱處理到大于TFE的晶體熔融 溫度的溫度，以形成非多孔的結(jié)構(gòu)。
[0033]在另一種實(shí)施方式中，官能TFE共聚物材料可膨脹成特征在于節(jié)點(diǎn)和原纖的微觀 結(jié)構(gòu)。然后，根據(jù)美國(guó)專利號(hào)3,953,566(戈?duì)?Gore))和/或美國(guó)專利號(hào)7,521，010(肯尼迪 (Kennedy)等)所述的方法，通過(guò)致密化和在大于PTFE的晶體熔融溫度下加熱來(lái)由膨脹的 TFE共聚物材料形成致密的(非多孔的）制品。
[0034]為了在MEA中高效地發(fā)揮作用，PEM應(yīng)阻礙流體透過(guò)膜的流動(dòng)，即膜應(yīng)具有較低的 孔隙率。因此，根據(jù)本發(fā)明的PEM可表征為具有較高的格瑞指數(shù)。格瑞指數(shù)是一種單位，其描 述100立方厘米的空氣通過(guò)一平方英寸（英寸 2)的材料所需的秒數(shù)。例如在美國(guó)專利號(hào)5， 547，551(巴哈爾(Bahar))中描述了格瑞指數(shù)的測(cè)量。因此，在一種實(shí)施方式中，PEM的格瑞 指數(shù)是至少約1000秒，例如至少約5000秒，甚至至少約10000秒。
[0035]如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解，MEA 108的其它組件可包括氣體擴(kuò)散層132a和 132b，其可設(shè)置在陽(yáng)極112和陰極116的與PEM 120相反的側(cè)面上。例如，氣體擴(kuò)散層132a/ 132b可包括多孔碳布。如上所述，裝置104還包括導(dǎo)電端子124a和124b，其可操作地連接到 陽(yáng)極112和陰極116,從而由電壓源128供應(yīng)電壓。
[0036]圖2示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，其包括可操作地附連到封閉殼體200的濕度 控制裝置204(例如，減濕裝置），從而通過(guò)對(duì)由封閉殼體200限定的封閉空間236進(jìn)行減濕來(lái) 控制封閉殼體之內(nèi)的濕度。裝置204包括MEA 208,其可以結(jié)合MEA 104(圖1)所述的方式來(lái) 構(gòu)造。如圖2所示，陽(yáng)極212朝向封閉空間236(例如與其流體連通）。陰極216朝向與封閉空間 236隔開(kāi)的環(huán)境(例如與其流體連通），例如環(huán)繞封閉殼體200的周圍環(huán)境。通過(guò)這種方式，可 從封閉空間236除去水分并排放到周圍環(huán)境。封閉空間236可包含組件(例如照明組件或電 氣組件），為了組件的最佳操作和/或延長(zhǎng)的壽命，所述組件需要較低的相對(duì)濕度。
[0037] 雖然顯示和描述作為構(gòu)造成在封閉空間除去水分來(lái)降低在封閉空間之內(nèi)的相對(duì) 濕度的減濕裝置，但應(yīng)理解可以其它構(gòu)造來(lái)利用該裝置。例如，可構(gòu)造裝置，從而陰極朝向 封閉空間且陽(yáng)極朝向周圍環(huán)境，例如來(lái)增加在封閉空間之內(nèi)的濕度，例如從而在封閉空間 之內(nèi)保持所需的最小濕度。 實(shí)施例
[0038] 實(shí)施例1
[0039] 將含3.2摩爾％PSVE的TFE-PSVE共聚物的精細(xì)粉末以0.25g/g精細(xì)粉末的比例與 IsoparliK(美國(guó)弗吉尼亞州費(fèi)爾法克斯市?？松梨诠荆‥xxon Mobil Corp. ,Fairfax, VA))摻混。將經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑的粉末壓入圓筒，形成小球，放入設(shè)定在約49°C的烘箱內(nèi)處理大約12 小時(shí)。擠出經(jīng)過(guò)壓縮和加熱的小球來(lái)生產(chǎn)帶狀體，該帶狀體寬度約為16厘米，厚度約為0.78 毫米。在第一壓延步驟中，將帶狀體壓延到約0.381毫米的厚度。在第二壓延步驟中進(jìn)一步 壓延到約0.125毫米的厚度。然后，在不受限制的情況下使這種壓延的帶狀體在室溫下干 燥。然后限制經(jīng)過(guò)壓延和干燥的帶狀體，并在約365 °C下的烘箱中加熱約90秒，從而形成基 本上非多孔的帶狀體。
[0040] 然后，在約85°C下將所得非多孔的帶狀體在異丙醇（IPA)中浸沒(méi)約19小時(shí)，然后在 約125 °C下在20重量％的1(0!1水性溶液中浸沒(méi)約72小時(shí)。然后，用去離子水淋洗帶狀體，并在 約125 °C下在15重量％硝酸中浸沒(méi)約48小時(shí)，然后進(jìn)行去離子水淋洗。然后，使帶狀體在室 溫下風(fēng)干。這種經(jīng)過(guò)反應(yīng)的非多孔的帶狀體包括含3.2摩爾％的磺酸官能團(tuán)的官能TFE共聚 物，并用作PEM材料。PEM材料的當(dāng)量重量(EW)是約4510。
[0041] 通過(guò)下述步驟來(lái)形成陰極層：在膨脹的PTFE基材上澆鑄鉑/炭黑（Pt/C)和TFE/ PSVE共聚物(EW=800)在乙醇和水中的分散體，該膨脹的PTFE基材的厚度是約0.16毫米，且 密度是約0.59g/cm 3。在基材上澆鑄分散體之后，在約140 °C下干燥該分散體。這樣得到的陰 極層的Pt負(fù)載量是約0 · 4mg/cm2〇
[0042] 通過(guò)下述步驟來(lái)形成陽(yáng)極層:在膨脹的PTFE基材上澆鑄Pt黑、氧化銥和TFE/PSVE 共聚物(EW=800)在乙醇和水中的分散體，該膨脹的PTFE基材的厚度是約0.16毫米，且密度 是約0 · 59g/cm3。這樣得到的陽(yáng)極的Pt負(fù)載量是約0 · 35mg/cm2，且銥負(fù)載量是約0 · 35mg/cm2。 [0043]將PEM材料設(shè)置在陽(yáng)極層和陰極層之間。為了確保PEM和電極的良好粘結(jié)，用含4重 量％ TFE/PSVE共聚物(EW = 800)、4重量％水和余量的乙醇的分散體涂覆PEM層，然后用吹風(fēng) 機(jī)干燥。
[0044]所有3層（陰極、PEM、陽(yáng)極）的標(biāo)稱直徑都是63.5毫米，但是與PEM相比，陽(yáng)極和陰極 的直徑小約4毫米，以避免通過(guò)PEM短路。
[0045]然后，在約173°C和約115psi的壓力下將這3層壓制約5分鐘。然后除去陽(yáng)極和陰極 中的ePTFE基材層，得到3層堆疊件。然后，通過(guò)加熱到約173°C并在約115psi的壓力下與電 極接觸約180秒，將氣體擴(kuò)散層(Carbe 1? CL，W. L.戈?duì)柤巴使煞萦邢薰荆╓. L. Gor e& Associates)，特拉華州的紐瓦克市)連接到3層堆疊件的每一側(cè)面，每次一層。
[0046] 將具有連接突片（attachment tab)的篩網(wǎng)形式的圓形不銹鋼集電器設(shè)置在5層 MEA構(gòu)造的每一側(cè)面上。測(cè)量MEA的厚度和總體減濕效率，并在表1中報(bào)告。
[0047] 實(shí)施例2
[0048] 將含4.7摩爾％PSVE的TFE-PSVE共聚物的精細(xì)粉末以0.243g/g精細(xì)粉末的比例與 Isoparli KX美國(guó)弗吉尼亞州費(fèi)爾法克斯市?？松梨诠?Exxon Mobil Corp. ,Fairfax, VA))摻混。將經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑的粉末壓入圓筒，形成小球，放入設(shè)定在約49°C的烘箱內(nèi)處理大約12 小時(shí)。柱塞擠出經(jīng)過(guò)壓縮和加熱的小球來(lái)生產(chǎn)帶狀體，該帶狀體寬度約為15.87厘米，厚度 約為0.81毫米。在第一壓延步驟中，將帶狀體壓延到約0.254毫米的厚度。在第二壓延步驟 中進(jìn)一步壓延到約0.122毫米的厚度。然后，限制該壓延的帶狀體并在約250°C下干燥。然后 在限制干燥的帶狀體時(shí)，將該干燥的帶狀體在約365°C下的烘箱中加熱約90秒，從而形成基 本上非多孔的帶狀體。
[0049] 然后，在85°C下將所得非多孔的帶狀體在IPA中浸沒(méi)約19小時(shí)，然后在125°C下在 20重量％的1(0!1水性溶液中浸沒(méi)約72小時(shí)。然后，用去離子水淋洗帶狀體，并在約125 °C下在 15重量％硝酸中浸沒(méi)約48小時(shí)，然后進(jìn)行去離子水淋洗。然后，使帶狀體在室溫下風(fēng)干。這 種經(jīng)過(guò)反應(yīng)的非多孔的帶狀體包括含4.7摩爾％的磺酸官能團(tuán)的官能TFE共聚物，并用作 PEM材料。PEM材料的當(dāng)量重量(EW)是2800。
[0050]使用PEM材料構(gòu)建如實(shí)施例1所述的5層MEA。測(cè)量MEA的厚度和總體減濕效率，并在 表1中報(bào)告。
[0051 ] 比較例1
[0052] 使用1層、2層和5層的Nafion* 115(Ε·Ι·杜邦內(nèi)穆?tīng)柟荆‥.I.DuPont de Nemours and Company)，特拉華州威名頓市)作為PEM材料來(lái)構(gòu)建如實(shí)施例1所述的MEAc3PEM 的當(dāng)量重量是1100。測(cè)