架橋芳香族高分子電解質膜及びその製造方法

開放特許情報番号
L2008005724
開放特許情報登録日
2008/11/14
最新更新日
2011/10/21

基本情報

出願番号 特願2007-029223
出願日 2007/2/8
出願人 独立行政法人日本原子力研究開発機構
公開番号 特開2008-195748
公開日 2008/8/28
発明の名称 架橋芳香族高分子電解質膜及びその製造方法
技術分野 電気・電子、化学・薬品
機能 材料・素材の製造
適用製品 架橋芳香族高分子電解質膜
目的 水溶化や、吸水による大きな寸法変化や強度の著しい低下などの問題が生じることなく、電池作動条件下で電解質膜形状を維持することができる機械的強度を具備し、更に、プロトン伝導性、燃料不透過性や耐酸化性が十分な芳香族高分子電解質膜を提供する。また、複雑な工程が不要で製造コストを著しく低減でき、キャスト法による製膜工程が不要な芳香族高分子電解質膜の製造方法を提供する。
効果 この架橋芳香族高分子電解質膜によれば、低含水率で高プロトン伝導性、低メタノール透過性、高耐酸化性、及び優れた機械的特性を有するものとなる。このため、メタノール、水素などを燃料とした携帯機器、家庭向けコージェネレーションや自動車用の燃料電池に最適な高分子電解質膜を提供することが期待できる。特に、長期使用耐久性が望まれる家庭向けコージェネレーション用や100℃以上の高温使用に耐える自動車用の燃料電池への使用に適したものとなる。
技術概要
 
架橋芳香族高分子電解質膜は、架橋構造を付与した芳香族高分子フィルム基材の芳香環に、スルホン酸基を導入する。芳香族高分子フィルム基材を、単一重合体、またはその重合体にモノマーをグラフトした構造とすることができる。また、モノマーを、スチレンなどの芳香族ビニル化合物、アクリル酸とその誘導体、アクリルアミド類、ビニルケトン類、アクリロニトリル類、ビニルフッ素系化合物、及び多官能性モノマーからなる群から選ばれる少なくとも1種とすることができる。また、芳香族高分子フィルム基材を、ポリエーテルケトン類、ポリイミド類、ポリスルホン類、ポリエステル類、ポリカーボネート類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリベンゾイミダゾール類、又はこれら高分子を含む複合体とすることができる。また、架橋構造として、多重架橋構造を有するものとすることができる。また、架橋芳香族高分子電解質膜の製造方法は、芳香族高分子フィルム基材に電離性放射線照射により架橋構造を付与し、次いで、スルホン化処理することにより、架橋芳香族高分子フィルム基材の芳香環にスルホン酸基を導入した架橋芳香族高分子電解質膜を製造する。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

アピール情報

導入メリット 【改善】
改善効果1 この架橋芳香族高分子電解質膜の製造方法によれば、芳香族高分子フィルム基材、又はモノマーをグラフトした芳香族高分子フィルム基材に、予め高密度な架橋構造を付与するため、フィルム基材を直接スルホン化溶液中でスルホン化することができる。このため、複雑な廃酸処理・製膜工程を含む従来法に比べ、作製コストが著しく削減できる。また、フィルム基材の広範囲な選択、スルホン化率の制御、グラフト率の制御により、高分子電解質膜のミクロ相分離構造の設計が可能となる。

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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