高分子電解質膜とその製造方法、及び高分子電解質膜を用いた固体燃料電池

発明者： , ,
出願人/特許権者： , ,
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2000-391638
公開番号（公開出願番号）：特開2002-158016
出願日： 2000年11月17日
公開日（公表日）： 2002年05月31日
要約：

【要約】【目的】本発明は、とくに固体燃料電池に用いた場合に、高いプロトン電導度とメタノールブロック性を兼ね備える高分子電解質膜とその製造方法、及び固体燃料電池を提供することを目的とする。【構成】溶媒で膨潤させたパーフルオロスルホン酸ポリマー膜内に架槁ポリマーを含有させて直接メタノール燃料電池用高分子電解質膜を形成させる。【効果】本発明の高分子電解質膜は、高いプロトン電導度を維持したまま、メタノールの透過を抑制することができ、あらゆる分野での分離膜として使用することができる。具体的な例としては、純水製造用固体高分子電解質膜、苛性ソーダ製造用固体高分子電解質膜、純水の電気分解による水素・酸素ガスの製造用固体高分子電解質膜、隔膜式電気化学酸素センサ用固体高分子電解質膜などが挙げられる。さらに、直接メタノール燃料電池用高分子電解質膜としても有効に使用できる。

請求項（抜粋）：

下記一般式(1)の繰り返し単位を有する架橋ポリマーをパーフルオロスルホン酸ポリマー膜中に含有する高分子電解質膜。〔ここで、Xは2価の置換基を示す。Rは水素、アルキル基、アルコキシ基を示し、mは0〜2から選ばれる整数を示す。また、Rは環を形成してもよい。Yは炭素数1〜8の枝分かれした、または、環を形成してもよい2価の炭化水素基を示す。〕【請求項9】パーフルオロスルホン酸ポリマー膜が、下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有することを特徴とする請求項1記載の高分子電解質膜。〔ここで、rは1〜15、p,qはそれぞれ0〜20、1〜10から選ばれる数値を示す。sは任意に設定できる。〕【請求項3】パーフルオロスルホン酸ポリマー膜が、下記一般式(3)で表される化合物であることを特徴とする請求項1記載の高分子電解質膜。〔ここで、rは5〜13.5、pは1〜20から選ばれる数値を示す。sは任意に設定できる。〕【請求項4】メタノールあるいはメタノールと水の混合物を燃料とする高分子固体燃料電池に用いる請求項1〜3記載の直接メタノール燃料電池用高分子電解質膜。【請求項5】上記一般式(1)の繰り返し単位を有する架橋ポリマーをパーフルオロスルホン酸ポリマー膜中に電解重合によって含有させることを特徴とする請求項1〜3記載の高分子電解質膜の製造方法。【請求項6】請求項1〜3記載の高分子電解質膜を用いた固体燃料電池。【請求項7】架橋ポリマーが下記一般式(4)の繰り返し単位を有する高分子電解質膜。〔ここで、Xは2価の置換基を示す。Rは水素、アルキル基、アルコキシ基を示し、mは0〜2から選ばれる整数を示す。また、Rは環を形成してもよい。Yは炭素数1〜8の枝分かれした、または、環を形成してもよい2価の炭化水素基を示す。〕【請求項8】メタノールあるいはメタノールと水の混合物を燃料とする高分子固体燃料電池に用いる請求項5記載の直接メタノール燃料電池用高分子電解質膜。【請求項9】上記一般式(4)の繰り返し単位を有する架橋ポリマーをパーフルオロスルホン酸ポリマー膜中に電解重合によって含有することを特徴とする請求項5記載の高分子電解質膜の製造方法。【請求項10】請求項5記載の高分子電解質膜を用いた固体燃料電池。

IPC (5件)：

H01M 8/02 , C08F214/26 , C08L 27/18 , C08L 71/12 , H01M 8/10

FI (5件)：

H01M 8/02 P , C08F214/26 , C08L 27/18 , C08L 71/12 , H01M 8/10

Fターム (15件)：

4J002BD15X , 4J002CH07W , 4J002GQ00 , 4J100AC26P , 4J100AE38Q , 4J100BA09Q , 4J100BA56Q , 4J100BB10Q , 4J100CA04 , 4J100FA27 , 4J100JA43 , 5H026AA06 , 5H026CX04 , 5H026EE19 , 5H026HH00

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