アニオン交換膜燃料電池のための新しいナノ構造高性能アニオン交換イオノマ

SUN Lu; GUO Junsong; ZHOU Jie; XU Qingming; CHU Deryn; CHEN Rongrong

文献

J-GLOBAL ID：201202216345774106 整理番号：12A0140243

アニオン交換膜燃料電池のための新しいナノ構造高性能アニオン交換イオノマ

Novel nanostructured high-performance anion exchange ionomers for anion exchange membrane fuel cells

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資料名：
巻： 202 ページ： 70-77 発行年： 2012年03月15日
JST資料番号： B0703B ISSN： 0378-7753 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

新しいブロック共重合体スチレン-エチレン/ブチレン-スチレン(SEBS)を出発物質として選択し,それぞれQSEBS-L,QSEBS-MおよびQSEBS-Hによって表示される0.66,1.30および1.54mequiv.g^-1のイオン交換能(IEC)を有するペンダント四級アンモニウムベースイオノマを調製した。これらのイオノマは広く研究されたポリスルホン(PSf)ベースイオノマに比べてイオン伝導率をあまり犠牲にすることなく水和に対して優れた寸法安定性を有することを示した。QSEBSベースイオノマの水取込はそれらの官能性に依存する。イオノマのより大きなIECはより大きな水取込量とイオン伝導率の結果となった。QSEBS-MとQSEBS-Hイオノマで作製されたMEAsは50°Cにおいて210mWcm^-2に達するピーク密度を有する最良のH₂/O₂燃料電池性能を示し,それはPSfベースイオノマのそれ(~30mWcm^-2)よりかなり大きかった。QSEBSベースイオノマで観察される優れた燃料電池性能が(1)小さな内部セル抵抗と(2)QSEBSベースイオノマの独特のモルホロジーに由来する優れた寸法安定性とバランスの取れた伝導率-疎水性のためのアノードとカソードの両方における小さな電荷移動抵抗に帰因することを電気化学インピーダンススペクトロスコピー(EIS)分析は示した。QSEBSベースイオノマのAFM相撮像測定は単離した疎水性と連続アニオン伝導親水性ドメインを含む独特のナノ構造を示した。イオノマと膜の化学とモルホロジーをさらに最適化することによってAFMFCsのアノードとカソードの抵抗はさらに低下するであろう。アニオン交換膜燃料電池の性能はさらに改良されるであろう。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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燃料電池

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