JP2002237315A - 膜−電極接合体用高分子膜及びそれからなる膜−電極接合体並びに燃料電池。 - Google Patents
膜−電極接合体用高分子膜及びそれからなる膜−電極接合体並びに燃料電池。Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来技術と類似したホットプレス法であって
も、膜−電極接合体の接合界面の剥がれを抑制し、良好
かつ安定な膜−電極接合体を調製するのが可能なプロト
ン伝導性高分子膜、これを使用した膜−電極接合体、更
にはそれを使用した固体高分子型燃料電池を提供する 【解決手段】プロトン伝導性置換基またはプロトン伝導
性物質を含有する高分子膜の表面に放電処理を施してな
る膜−電極接合体用（プロトン伝導性）高分子膜を、互
いに離隔する１対の触媒担持ガス拡散電極の間に設置
し、ガス拡散電極の触媒面側と接合されてなる膜−電極
接合体により達成される。
も、膜−電極接合体の接合界面の剥がれを抑制し、良好
かつ安定な膜−電極接合体を調製するのが可能なプロト
ン伝導性高分子膜、これを使用した膜−電極接合体、更
にはそれを使用した固体高分子型燃料電池を提供する 【解決手段】プロトン伝導性置換基またはプロトン伝導
性物質を含有する高分子膜の表面に放電処理を施してな
る膜−電極接合体用（プロトン伝導性）高分子膜を、互
いに離隔する１対の触媒担持ガス拡散電極の間に設置
し、ガス拡散電極の触媒面側と接合されてなる膜−電極
接合体により達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体高分子型燃料
電池等の電気素子に使用可能なプロトン伝導性高分子膜
に関し、その両面に触媒担持ガス拡散電極が接合された
膜−電極接合体、更にはそれを使用した固体高分子型燃
料電池に関する。
電池等の電気素子に使用可能なプロトン伝導性高分子膜
に関し、その両面に触媒担持ガス拡散電極が接合された
膜−電極接合体、更にはそれを使用した固体高分子型燃
料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】プロトン伝導性高分子膜は、固体高分子
型燃料電池、湿度センサー、ガスサンサー、エレクトロ
クロミック表示素子などの電気化学素子の主要な構成材
料である。これら電気化学素子の中でも、固体高分子型
燃料電池は、将来の新エネルギー技術の柱の一つとして
期待されている。電解質として高分子からなるプロトン
伝導性高分子膜を用いた固体高分子型燃料電池（ＰＥＦ
ＣまたはＰＥＭＦＣ）は、低温における作動、小型軽量
化が可能などの特徴から、自動車などの移動体および民
生用携帯機器への適用が検討されている。特に、固体高
分子型燃料電池を搭載した燃料電池自動車は究極のエコ
ロジーカーとして社会的な関心が高まっている。
型燃料電池、湿度センサー、ガスサンサー、エレクトロ
クロミック表示素子などの電気化学素子の主要な構成材
料である。これら電気化学素子の中でも、固体高分子型
燃料電池は、将来の新エネルギー技術の柱の一つとして
期待されている。電解質として高分子からなるプロトン
伝導性高分子膜を用いた固体高分子型燃料電池（ＰＥＦ
ＣまたはＰＥＭＦＣ）は、低温における作動、小型軽量
化が可能などの特徴から、自動車などの移動体および民
生用携帯機器への適用が検討されている。特に、固体高
分子型燃料電池を搭載した燃料電池自動車は究極のエコ
ロジーカーとして社会的な関心が高まっている。
【０００３】現在、固体高分子型燃料電池に使用される
プロトン伝導性高分子膜としては、デュポンのナフィオ
ン、旭硝子のフレミオン、旭化成のアシプレックスに代
表されるパーフルオロカーボンスルホン酸膜を中心に実
用化が検討されている。これらのプロトン伝導性高分子
膜を固体高分子型燃料電池に適用するには、燃料の酸化
能、酸化剤の還元能を有する触媒を、前記膜の両面にそ
れぞれ配置し、その外側にガス拡散電極を配置した膜−
電極接合体を調製する必要がある。
プロトン伝導性高分子膜としては、デュポンのナフィオ
ン、旭硝子のフレミオン、旭化成のアシプレックスに代
表されるパーフルオロカーボンスルホン酸膜を中心に実
用化が検討されている。これらのプロトン伝導性高分子
膜を固体高分子型燃料電池に適用するには、燃料の酸化
能、酸化剤の還元能を有する触媒を、前記膜の両面にそ
れぞれ配置し、その外側にガス拡散電極を配置した膜−
電極接合体を調製する必要がある。
【０００４】従来、この膜−電極接合体の製造方法に
は、大別して次の２つの方法が知られている。 （１）プロトン伝導性高分子膜に直接電極触媒を析出さ
せる方法（例えば、特公昭５８−４７４７１号公報な
ど）。 （２）触媒能を有するガス拡散電極シートを作製し、ホ
ットプレスによりプロトン伝導性高分子膜に接合させる
方法（以下、ホットプレス法という。例えば、米国特許
第３１３４６９７号公報、同第３２９７４８４号公報、
特公平２−７３９８号公報など）。
は、大別して次の２つの方法が知られている。 （１）プロトン伝導性高分子膜に直接電極触媒を析出さ
せる方法（例えば、特公昭５８−４７４７１号公報な
ど）。 （２）触媒能を有するガス拡散電極シートを作製し、ホ
ットプレスによりプロトン伝導性高分子膜に接合させる
方法（以下、ホットプレス法という。例えば、米国特許
第３１３４６９７号公報、同第３２９７４８４号公報、
特公平２−７３９８号公報など）。
【０００５】現在では、少量の触媒を有効に利用できる
（２）のホットプレス法が主流となっている。この方法
についても様々な方法が提案されているが、要約すると
触媒を担持したガス拡散電極の触媒面側に、プロトン伝
導性高分子化合物の溶液を塗布し、プロトン伝導性高分
子膜の軟化温度〜熱分解温度の範囲でホットプレスして
接合するものである。但し、前記方法は接合面に塗布す
る溶液の調製が容易で、軟化温度が比較的低いパーフル
オロカーボンスルホン酸系高分子材料について最適化さ
れてきたにすぎない。しかしながら、パーフルオロカー
ボンスルホン酸系高分子膜に適用されているこれらの方
法においても、この高分子膜の含水状態に起因する膨張
・収縮による膜と電極の界面での剥がれの問題が指摘さ
れている（特許第３１００７５４号公報など）。
（２）のホットプレス法が主流となっている。この方法
についても様々な方法が提案されているが、要約すると
触媒を担持したガス拡散電極の触媒面側に、プロトン伝
導性高分子化合物の溶液を塗布し、プロトン伝導性高分
子膜の軟化温度〜熱分解温度の範囲でホットプレスして
接合するものである。但し、前記方法は接合面に塗布す
る溶液の調製が容易で、軟化温度が比較的低いパーフル
オロカーボンスルホン酸系高分子材料について最適化さ
れてきたにすぎない。しかしながら、パーフルオロカー
ボンスルホン酸系高分子膜に適用されているこれらの方
法においても、この高分子膜の含水状態に起因する膨張
・収縮による膜と電極の界面での剥がれの問題が指摘さ
れている（特許第３１００７５４号公報など）。
【０００６】一方、パーフルオロカーボンスルホン酸
は、非常に高価であること、耐熱性が低いことなどか
ら、プロトン伝導性置換基やプロトン伝導性物質を含有
する芳香族炭化水素系高分子などからなるプロトン伝導
性高分子膜が種々提案されている。その代表的なものと
しては、スルホン化ポリエーテルエーテルケトン（特開
平６−９３１１４号公報など）、スルホン化ポリエーテ
ルスルホン（特開平１０―４５９１３号公報など）、ス
ルホン化ポリスルホン（特開平９−２４５８１８号公報
など）、スルホン化ポリフェニレンサルファイド（特表
平１１−５１０１９８など）やスルホン化ポリイミド
（特表２０００−５１０５１１号公報など）などの耐熱
芳香族高分子のスルホン化物、また、ＳＥＢＳ（スチレ
ン−（エチレン−ブチレン）−スチレンの略）のスルホ
ン化物（特表平１０−５０３７８８号公報など）、プロ
トン伝導性付与剤と有機高分子化合物の複合材料からな
るプロトン伝導性膜（特開２０００−９０９４６号公報
など）なども提案されている。しかしながら、これらの
非パーフルオロカーボンスルホン酸系膜については、固
体高分子型燃料電池用膜として必要な特性の一つである
プロトン伝導度が示されているのみで、実際に固体高分
子型燃料電池への適用時に必要な膜−電極接合体につい
て開示されていなかったり、パーフルオロカーボンスル
ホン酸系膜と同様の方法で、非パーフルオロカーボンス
ルホン酸膜のみを使用した例が開示されているだけで、
それぞれの非パーフルオロカーボンスルホン酸膜に適し
た膜−電極接合体の調製方法が技術確立されていないの
が現状である。
は、非常に高価であること、耐熱性が低いことなどか
ら、プロトン伝導性置換基やプロトン伝導性物質を含有
する芳香族炭化水素系高分子などからなるプロトン伝導
性高分子膜が種々提案されている。その代表的なものと
しては、スルホン化ポリエーテルエーテルケトン（特開
平６−９３１１４号公報など）、スルホン化ポリエーテ
ルスルホン（特開平１０―４５９１３号公報など）、ス
ルホン化ポリスルホン（特開平９−２４５８１８号公報
など）、スルホン化ポリフェニレンサルファイド（特表
平１１−５１０１９８など）やスルホン化ポリイミド
（特表２０００−５１０５１１号公報など）などの耐熱
芳香族高分子のスルホン化物、また、ＳＥＢＳ（スチレ
ン−（エチレン−ブチレン）−スチレンの略）のスルホ
ン化物（特表平１０−５０３７８８号公報など）、プロ
トン伝導性付与剤と有機高分子化合物の複合材料からな
るプロトン伝導性膜（特開２０００−９０９４６号公報
など）なども提案されている。しかしながら、これらの
非パーフルオロカーボンスルホン酸系膜については、固
体高分子型燃料電池用膜として必要な特性の一つである
プロトン伝導度が示されているのみで、実際に固体高分
子型燃料電池への適用時に必要な膜−電極接合体につい
て開示されていなかったり、パーフルオロカーボンスル
ホン酸系膜と同様の方法で、非パーフルオロカーボンス
ルホン酸膜のみを使用した例が開示されているだけで、
それぞれの非パーフルオロカーボンスルホン酸膜に適し
た膜−電極接合体の調製方法が技術確立されていないの
が現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
課題を解決するためになされたものであり、従来技術と
類似したホットプレス法であっても、膜−電極接合体の
接合界面の剥がれを抑制し、良好かつ安定な膜−電極接
合体を調製するのが可能なプロトン伝導性高分子膜、こ
れを使用した膜−電極接合体、更にはそれを使用した固
体高分子型燃料電池を提供することを目的とする。これ
により、従来のパーフルオロカーボンスルホン酸系高分
子膜を使用した場合だけでなく、非パーフルオロカーボ
ンスルホン酸系のプロトン伝導性高分子膜にも広く適用
可能である。
課題を解決するためになされたものであり、従来技術と
類似したホットプレス法であっても、膜−電極接合体の
接合界面の剥がれを抑制し、良好かつ安定な膜−電極接
合体を調製するのが可能なプロトン伝導性高分子膜、こ
れを使用した膜−電極接合体、更にはそれを使用した固
体高分子型燃料電池を提供することを目的とする。これ
により、従来のパーフルオロカーボンスルホン酸系高分
子膜を使用した場合だけでなく、非パーフルオロカーボ
ンスルホン酸系のプロトン伝導性高分子膜にも広く適用
可能である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、プロ
トン伝導性置換基またはプロトン伝導性物質を含有する
高分子膜の表面に放電処理を施されてなる膜−電極接合
体用高分子膜であり、前記高分子膜が、ポリイミドから
なるもの又はポリフェニレンサルファイドからなるもの
が好ましい。
トン伝導性置換基またはプロトン伝導性物質を含有する
高分子膜の表面に放電処理を施されてなる膜−電極接合
体用高分子膜であり、前記高分子膜が、ポリイミドから
なるもの又はポリフェニレンサルファイドからなるもの
が好ましい。
【０００９】また、本発明の膜−電極接合体は、プロト
ン伝導性置換基またはプロトン伝導性物質を含有する高
分子膜の表面に放電処理を施されてなる高分子膜と、触
媒担持ガス拡散電極とから構成される膜−電極接合体で
あり、前記の表面に放電処理を施したプロトン伝導性高
分子膜を、互いに離隔する１対の触媒担持ガス拡散電極
の間に設置し、ガス拡散電極の触媒面側と接合されてな
るものが好ましい。
ン伝導性置換基またはプロトン伝導性物質を含有する高
分子膜の表面に放電処理を施されてなる高分子膜と、触
媒担持ガス拡散電極とから構成される膜−電極接合体で
あり、前記の表面に放電処理を施したプロトン伝導性高
分子膜を、互いに離隔する１対の触媒担持ガス拡散電極
の間に設置し、ガス拡散電極の触媒面側と接合されてな
るものが好ましい。
【００１０】更に、本発明の燃料電池は、前記した膜−
電極接合体を使用した固体高分子型燃料電池である。
電極接合体を使用した固体高分子型燃料電池である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の膜−電極接合体用高分子膜は、スルホン酸基、
リン酸基、カルボン酸基、フェノール性水酸基などのプ
ロトン伝導性置換基、１２−タングストりん酸、タング
ステンペルオキソ錯体、モノドデシルフォスフェート、
リン酸などのプロトン伝導性物質を含有する高分子膜の
表面に放電処理を施したものである。これらの高分子膜
の組成は特に限定されず、用途に応じて所望の特性を有
するものを適宜選択すればよい。また、高分子膜の保水
性やプロトン伝導性物質の保持性などを改善するため
に、シリカなどのケイ素系化合物に代表される無機物質
を複合化させてたものを使用しても良い。このようなプ
ロトン伝導性置換基またはプロトン伝導性物質を含有す
る高分子膜としては、例えば、以下のようなものが例示
できる。デュポンのナフィオン、旭硝子のフレミオン、
旭化成のアシプレックスなどに代表されるパーフルオロ
カーボンスルホン酸膜、スルホン化ポリエーテルエーテ
ルケトン（特開平６−９３１１４号公報など）、スルホ
ン化ポリエーテルスルホン（特開平１０―４５９１３号
公報など）、スルホン化ポリスルホン（特開平９−２４
５８１８号公報など）、スルホン化ポリフェニレンサル
ファイド（特表平１１−５１０１９８など）やスルホン
化ポリイミド（特表２０００−５１０５１１号公報な
ど）、スルホン化ＳＥＢＳ（スチレン−（エチレン−ブ
チレン）−スチレンの略）（特表平１０−５０３７８８
号公報など）、プロトン伝導性付与剤と有機高分子化合
物の複合材料（特開２０００−９０９４６号公報な
ど）。但し、本発明は上記組成に限定されるものでな
く、これらの改良品あるいは他の組成を有するものも使
用可能である。
本発明の膜−電極接合体用高分子膜は、スルホン酸基、
リン酸基、カルボン酸基、フェノール性水酸基などのプ
ロトン伝導性置換基、１２−タングストりん酸、タング
ステンペルオキソ錯体、モノドデシルフォスフェート、
リン酸などのプロトン伝導性物質を含有する高分子膜の
表面に放電処理を施したものである。これらの高分子膜
の組成は特に限定されず、用途に応じて所望の特性を有
するものを適宜選択すればよい。また、高分子膜の保水
性やプロトン伝導性物質の保持性などを改善するため
に、シリカなどのケイ素系化合物に代表される無機物質
を複合化させてたものを使用しても良い。このようなプ
ロトン伝導性置換基またはプロトン伝導性物質を含有す
る高分子膜としては、例えば、以下のようなものが例示
できる。デュポンのナフィオン、旭硝子のフレミオン、
旭化成のアシプレックスなどに代表されるパーフルオロ
カーボンスルホン酸膜、スルホン化ポリエーテルエーテ
ルケトン（特開平６−９３１１４号公報など）、スルホ
ン化ポリエーテルスルホン（特開平１０―４５９１３号
公報など）、スルホン化ポリスルホン（特開平９−２４
５８１８号公報など）、スルホン化ポリフェニレンサル
ファイド（特表平１１−５１０１９８など）やスルホン
化ポリイミド（特表２０００−５１０５１１号公報な
ど）、スルホン化ＳＥＢＳ（スチレン−（エチレン−ブ
チレン）−スチレンの略）（特表平１０−５０３７８８
号公報など）、プロトン伝導性付与剤と有機高分子化合
物の複合材料（特開２０００−９０９４６号公報な
ど）。但し、本発明は上記組成に限定されるものでな
く、これらの改良品あるいは他の組成を有するものも使
用可能である。
【００１２】本発明においては、例えば固体高分子型燃
料電池用プロトン伝導性膜として使用する場合の要求特
性（プロトン伝導度、ガス遮断性、熱的・化学的安定
性、コストなど）を考慮すると、高分子膜としては、ポ
リイミドまたはポリフェニレンサルファイドからなるも
のを選択するのが好ましい。
料電池用プロトン伝導性膜として使用する場合の要求特
性（プロトン伝導度、ガス遮断性、熱的・化学的安定
性、コストなど）を考慮すると、高分子膜としては、ポ
リイミドまたはポリフェニレンサルファイドからなるも
のを選択するのが好ましい。
【００１３】本発明のプロトン伝導性高分子膜の製造方
法は、上記のプロトン伝導性置換基またはプロトン伝導
性物質を含有する高分子膜に放電処理を表面に施こすも
のである。ここで、放電処理とは、コロナ処理、プラズ
マ処理などプラスチックフィルムの表面改質に一般的に
使用される放電処理を指す。これらの処理をプロトン伝
導性高分子膜の表面に施すことにより、電極との接合界
面の接着性が著しく改善される。従って、本発明の製造
方法で得られるプロトン伝導性高分子膜と触媒担持ガス
拡散電極を接合した膜−電極接合体を使用した固体高分
子型燃料電池は、膜と電極の接合界面の剥がれに起因す
る発電特性の低下が生じにくい。
法は、上記のプロトン伝導性置換基またはプロトン伝導
性物質を含有する高分子膜に放電処理を表面に施こすも
のである。ここで、放電処理とは、コロナ処理、プラズ
マ処理などプラスチックフィルムの表面改質に一般的に
使用される放電処理を指す。これらの処理をプロトン伝
導性高分子膜の表面に施すことにより、電極との接合界
面の接着性が著しく改善される。従って、本発明の製造
方法で得られるプロトン伝導性高分子膜と触媒担持ガス
拡散電極を接合した膜−電極接合体を使用した固体高分
子型燃料電池は、膜と電極の接合界面の剥がれに起因す
る発電特性の低下が生じにくい。
【００１４】次に放電処理についてさらに詳しく説明す
る。プロトン伝導性置換基またはプロトン伝導性物質を
含有する高分子膜の表面に、放電処理に施すことによ
り、膜表面が励起されて活性化状態となり、膜表面に水
酸基・カルボン酸基・カルボニル基等の親水基が新たに
生じ、表面の親水性が向上し、接着性が改善される。本
発明に使用される高分子膜は、プロトン伝導性高分子膜
は親水性の高いプロトン伝導性置換基などを含有してい
るが、高分子骨格の組成、親水性の置換基の量などによ
り、表面接着性が必ずしも良好でない場合がある。従っ
て、プロトン伝導性置換基またはプロトン伝導性物質を
含有する高分子膜に、放電処理を表面に施すことは、膜
自体の接着性を改善し、電極との接合界面を良好かつ安
定に保持するのに有効である。
る。プロトン伝導性置換基またはプロトン伝導性物質を
含有する高分子膜の表面に、放電処理に施すことによ
り、膜表面が励起されて活性化状態となり、膜表面に水
酸基・カルボン酸基・カルボニル基等の親水基が新たに
生じ、表面の親水性が向上し、接着性が改善される。本
発明に使用される高分子膜は、プロトン伝導性高分子膜
は親水性の高いプロトン伝導性置換基などを含有してい
るが、高分子骨格の組成、親水性の置換基の量などによ
り、表面接着性が必ずしも良好でない場合がある。従っ
て、プロトン伝導性置換基またはプロトン伝導性物質を
含有する高分子膜に、放電処理を表面に施すことは、膜
自体の接着性を改善し、電極との接合界面を良好かつ安
定に保持するのに有効である。
【００１５】本発明で用いられる放電処理は、一般的な
プラスチックフィルムで実施される公知の方法で行うこ
とができる。以下に、放電処理の一例としてコロナ処理
について、図面を引用して説明する。
プラスチックフィルムで実施される公知の方法で行うこ
とができる。以下に、放電処理の一例としてコロナ処理
について、図面を引用して説明する。
【００１６】図１はコロナ処理装置の要部拡大図であ
る。コロナ処理装置（１）は、高度に絶縁されたロール
（２）に近接させて配置した線上の電極（３）からな
り、線上の電極（３）はコロナ処理をすべき長さ（即
ち、高分子膜の幅）に形成されていて、複数の碍子
（４）を介してフレーム（５）に固定されている。この
装置（１）は、電極（３）に高エネルギーを作用させて
コロナ放電させ、ロール（２）上を通された高分子膜
（６）の上面にコロナ処理を施すことができる。このと
きのエネルギーは、例えば、通常の高分子フィルムであ
れば１００Ｗ・分／ｍ以下で良いが、絶縁性などに優れ
た例えばポリイミドフィルムの場合は、１００〜５００
Ｗ・分／ｍ程度の高エネルギーが用いられる場合があ
る。本発明で用いられるプロトン伝導性置換基またはプ
ロトン伝導性物質を含有する高分子膜の場合には、高分
子骨格として、例えばポリイミドのように絶縁性に優れ
たものを使用する場合であっても、親水性のプロトン伝
導性置換基などを含有する場合には、１００Ｗ・分／ｍ
以下のエネルギー程度で良い場合もある。これらの条件
は、使用する高分子膜の種類や厚み、接着剤として使用
するプロトン伝導性を有する高分子化合物の種類や接着
層の厚み等を考慮して、適宜設定すればよい。なお、コ
ロナ処理を行う際、高分子膜の熱膨張による皺を防ぐた
め、膜の幅方向に伸びを付与した後、コロナ処理を１回
又は複数回にわたって施しても良い。また、放電処理に
引き続いて、膜に帯電した静電気の極性と逆極性のイオ
ンを有するイオン化ガスを吹き付けて、静電気を除電す
ると同時に付着した微粉末を除去するようにしてもよ
い。
る。コロナ処理装置（１）は、高度に絶縁されたロール
（２）に近接させて配置した線上の電極（３）からな
り、線上の電極（３）はコロナ処理をすべき長さ（即
ち、高分子膜の幅）に形成されていて、複数の碍子
（４）を介してフレーム（５）に固定されている。この
装置（１）は、電極（３）に高エネルギーを作用させて
コロナ放電させ、ロール（２）上を通された高分子膜
（６）の上面にコロナ処理を施すことができる。このと
きのエネルギーは、例えば、通常の高分子フィルムであ
れば１００Ｗ・分／ｍ以下で良いが、絶縁性などに優れ
た例えばポリイミドフィルムの場合は、１００〜５００
Ｗ・分／ｍ程度の高エネルギーが用いられる場合があ
る。本発明で用いられるプロトン伝導性置換基またはプ
ロトン伝導性物質を含有する高分子膜の場合には、高分
子骨格として、例えばポリイミドのように絶縁性に優れ
たものを使用する場合であっても、親水性のプロトン伝
導性置換基などを含有する場合には、１００Ｗ・分／ｍ
以下のエネルギー程度で良い場合もある。これらの条件
は、使用する高分子膜の種類や厚み、接着剤として使用
するプロトン伝導性を有する高分子化合物の種類や接着
層の厚み等を考慮して、適宜設定すればよい。なお、コ
ロナ処理を行う際、高分子膜の熱膨張による皺を防ぐた
め、膜の幅方向に伸びを付与した後、コロナ処理を１回
又は複数回にわたって施しても良い。また、放電処理に
引き続いて、膜に帯電した静電気の極性と逆極性のイオ
ンを有するイオン化ガスを吹き付けて、静電気を除電す
ると同時に付着した微粉末を除去するようにしてもよ
い。
【００１７】本発明で用いるプロトン伝導性置換基また
はプロトン伝導性物質を含有する高分子膜の厚みは特に
限定されないが、固体高分子型燃料電池に使用すること
を考慮すると、実用的な機械的強度や燃料・酸化剤の遮
断性を有する範囲で薄い程良い。固体高分子型燃料電池
に使用するには、概ね５〜２００μｍの範囲であること
が好ましい。
はプロトン伝導性物質を含有する高分子膜の厚みは特に
限定されないが、固体高分子型燃料電池に使用すること
を考慮すると、実用的な機械的強度や燃料・酸化剤の遮
断性を有する範囲で薄い程良い。固体高分子型燃料電池
に使用するには、概ね５〜２００μｍの範囲であること
が好ましい。
【００１８】次に本発明の膜−電極接合体について説明
する。本発明の膜−電極接合体は、プロトン伝導性置換
基またはプロトン伝導性物質を含有する高分子膜の表面
に放電処理を施したプロトン伝導性高分子膜を、互いに
離隔する１対の触媒担持ガス拡散電極の間に設置し、ガ
ス拡散電極の触媒面側と接合するものである。一例とし
て、図面を引用して説明する。
する。本発明の膜−電極接合体は、プロトン伝導性置換
基またはプロトン伝導性物質を含有する高分子膜の表面
に放電処理を施したプロトン伝導性高分子膜を、互いに
離隔する１対の触媒担持ガス拡散電極の間に設置し、ガ
ス拡散電極の触媒面側と接合するものである。一例とし
て、図面を引用して説明する。
【００１９】図２は、本発明の膜−電極接合体の要部断
面図である。本発明の膜−電極接合体は、膜−電極接合
体用のプロトン伝導性高分子膜（７）と触媒担持ガス拡
散電極（８）が接合されたものである。（７）は、放電
処理が表面に施された表面層（９）が形成されている。
触媒担持ガス拡散電極（８）は、触媒層（１０）とガス
拡散電極（１１）から構成されている。これらが、プロ
トン伝導性高分子化合物から成る接着層（１２）を介し
て接合されている。このとき、（７）と（１２）を形成
するプロトン伝導性高分子化合物の組成は、同一であっ
ても、異なっていても構わない。
面図である。本発明の膜−電極接合体は、膜−電極接合
体用のプロトン伝導性高分子膜（７）と触媒担持ガス拡
散電極（８）が接合されたものである。（７）は、放電
処理が表面に施された表面層（９）が形成されている。
触媒担持ガス拡散電極（８）は、触媒層（１０）とガス
拡散電極（１１）から構成されている。これらが、プロ
トン伝導性高分子化合物から成る接着層（１２）を介し
て接合されている。このとき、（７）と（１２）を形成
するプロトン伝導性高分子化合物の組成は、同一であっ
ても、異なっていても構わない。
【００２０】触媒担持ガス拡散電極（８）は、ガスが透
過可能な微細孔を有した導電性のカーボンペーパーやカ
ーボンクロスなどのガス拡散電極（８）が支持体として
使用される。この支持体上に、燃料・酸化剤に対する触
媒能を有する白金、ルテニウムなどの金属あるいはそれ
らの合金を活性炭などのカーボン粒子に担持させた触媒
（１３）を、撥水性のテトラフルオロエチレンなどの結
着剤を使用して、支持体上に触媒層（１０）を形成させ
たものである。このタイプの触媒担持ガス拡散電極とし
ては、Ｅ−ＴＥＫ社製の電極が多く使用されており、本
発明でもそれが使用できる。また、個々の材料から、触
媒担持ガス拡散電極を調製して、使用しても良い。
過可能な微細孔を有した導電性のカーボンペーパーやカ
ーボンクロスなどのガス拡散電極（８）が支持体として
使用される。この支持体上に、燃料・酸化剤に対する触
媒能を有する白金、ルテニウムなどの金属あるいはそれ
らの合金を活性炭などのカーボン粒子に担持させた触媒
（１３）を、撥水性のテトラフルオロエチレンなどの結
着剤を使用して、支持体上に触媒層（１０）を形成させ
たものである。このタイプの触媒担持ガス拡散電極とし
ては、Ｅ−ＴＥＫ社製の電極が多く使用されており、本
発明でもそれが使用できる。また、個々の材料から、触
媒担持ガス拡散電極を調製して、使用しても良い。
【００２１】次に膜−電極接合体用のプロトン伝導性高
分子膜（７）と触媒担持ガス拡散電極（８）の接合方法
について説明する。まず、触媒担持ガス拡散電極（８）
の触媒層（１０）上にプロトン伝導性を有する高分子化
合物の溶液を塗布する。溶媒が蒸発する温度で乾燥さ
せ、触媒層上にプロトン伝導性を有する高分子化合物層
（１２）を形成させる。このプロトン伝導性を有する高
分子化合物層（１２）と、（７）の放電処理を施した表
面（９）を合わせ、プロトン伝導性を有する高分子化合
物層（１２）および／またはプロトン伝導性高分子膜
（７）の軟化温度〜熱分解温度の範囲でホットプレスす
る。例えば、デュポンのナフィオン、旭硝子のフレミオ
ン、旭化成のアシプレックスなどのパーフルオロカーボ
ンスルホン酸系高分子を使用する場合には、１２０〜２
５０℃程度のプレス温度で接合できる。プレス圧力は、
特に制限はないが、概ね１ＭＰａ以上であることが好ま
しい。但し、プレス温度、プレス圧力は、使用するプロ
トン伝導性高分子膜（７）やプロトン伝導性を有する高
分子層（１２）の種類に応じて、適宜最適な条件を設定
すればよい。
分子膜（７）と触媒担持ガス拡散電極（８）の接合方法
について説明する。まず、触媒担持ガス拡散電極（８）
の触媒層（１０）上にプロトン伝導性を有する高分子化
合物の溶液を塗布する。溶媒が蒸発する温度で乾燥さ
せ、触媒層上にプロトン伝導性を有する高分子化合物層
（１２）を形成させる。このプロトン伝導性を有する高
分子化合物層（１２）と、（７）の放電処理を施した表
面（９）を合わせ、プロトン伝導性を有する高分子化合
物層（１２）および／またはプロトン伝導性高分子膜
（７）の軟化温度〜熱分解温度の範囲でホットプレスす
る。例えば、デュポンのナフィオン、旭硝子のフレミオ
ン、旭化成のアシプレックスなどのパーフルオロカーボ
ンスルホン酸系高分子を使用する場合には、１２０〜２
５０℃程度のプレス温度で接合できる。プレス圧力は、
特に制限はないが、概ね１ＭＰａ以上であることが好ま
しい。但し、プレス温度、プレス圧力は、使用するプロ
トン伝導性高分子膜（７）やプロトン伝導性を有する高
分子層（１２）の種類に応じて、適宜最適な条件を設定
すればよい。
【００２２】次の本発明の固体高分子型燃料電池につい
て、一例として、図面を引用して説明する。図３は本発
明の固体高分子型燃料電池の要部断面図である。これ
は、前記したような膜−電極接合体用のプロトン伝導性
高分子膜（７）と、触媒担持ガス拡散電極（８）が接合
された膜−電極接合体が、燃料流路（１４）、酸化剤流
路（１５）がそれぞれ形成された導電性のカーボングラ
ファイトやステンレス鋼からなる１対のセパレータ（１
６）で狭持されたものである。燃料として、純水素、メ
タノール・天然ガス・ガソリンなどの改質ガス、メタノ
ールなど、酸化剤として、酸素、空気などを供給するこ
とにより、本発明の固体高分子型燃料電池が作動する。
以上固体高分子型燃料電池の単セルについて説明した
が、これらを複数積層して固体高分子型燃料電池スタッ
クを構成して使用することも可能である。これらは、燃
料電池自動車、家庭用コージェネレーションシステム、
民生用携帯機器など電源として、使用可能である。
て、一例として、図面を引用して説明する。図３は本発
明の固体高分子型燃料電池の要部断面図である。これ
は、前記したような膜−電極接合体用のプロトン伝導性
高分子膜（７）と、触媒担持ガス拡散電極（８）が接合
された膜−電極接合体が、燃料流路（１４）、酸化剤流
路（１５）がそれぞれ形成された導電性のカーボングラ
ファイトやステンレス鋼からなる１対のセパレータ（１
６）で狭持されたものである。燃料として、純水素、メ
タノール・天然ガス・ガソリンなどの改質ガス、メタノ
ールなど、酸化剤として、酸素、空気などを供給するこ
とにより、本発明の固体高分子型燃料電池が作動する。
以上固体高分子型燃料電池の単セルについて説明した
が、これらを複数積層して固体高分子型燃料電池スタッ
クを構成して使用することも可能である。これらは、燃
料電池自動車、家庭用コージェネレーションシステム、
民生用携帯機器など電源として、使用可能である。
【００２３】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例によって限定される
ものではない。尚、実施例に先立ち測定法などについて
説明する。
明するが、本発明はこれらの実施例によって限定される
ものではない。尚、実施例に先立ち測定法などについて
説明する。
【００２４】（イオン交換容量）試験体を塩化ナトリウ
ム飽和水溶液に浸漬し、ウォーターバス中で６０℃、３
時間反応させる。室温まで冷却した後、サンプルをイオ
ン交換水で充分に洗浄し、フェノールフタレイン溶液を
指示薬として、０．０１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液で
滴定し、イオン交換容量を算出する。
ム飽和水溶液に浸漬し、ウォーターバス中で６０℃、３
時間反応させる。室温まで冷却した後、サンプルをイオ
ン交換水で充分に洗浄し、フェノールフタレイン溶液を
指示薬として、０．０１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液で
滴定し、イオン交換容量を算出する。
【００２５】（プロトン伝導度）イオン交換水中に保管
した試験体（１０ｍｍ×４０ｍｍ）を取り出し、試験体
表面の水をろ紙で拭き取る。電極間距離３０ｍｍで白金
電極間に試験体を装着し、２極非密閉系のテフロン（登
録商標）製のセルに設置した後、室温下で電圧０．２Ｖ
の条件で、交流インピーダンス法（周波数：４２Ｈｚ〜
５ＭＨｚ）により、試験体の膜抵抗を測定し、プロトン
伝導度を算出した。
した試験体（１０ｍｍ×４０ｍｍ）を取り出し、試験体
表面の水をろ紙で拭き取る。電極間距離３０ｍｍで白金
電極間に試験体を装着し、２極非密閉系のテフロン（登
録商標）製のセルに設置した後、室温下で電圧０．２Ｖ
の条件で、交流インピーダンス法（周波数：４２Ｈｚ〜
５ＭＨｚ）により、試験体の膜抵抗を測定し、プロトン
伝導度を算出した。
【００２６】（実施例１）以下の方法に従って、プロト
ン伝導性高分子膜として、プロトン伝導性置換基である
スルホン酸基を含有したスルホン化ポリイミド膜を取得
した。
ン伝導性高分子膜として、プロトン伝導性置換基である
スルホン酸基を含有したスルホン化ポリイミド膜を取得
した。
【００２７】０．５Ｌのセパラブルフラスコに２，２’
−ベンジジンスルホン酸を４．８２ｇ（０．０１４ｍｏ
ｌ）、フェノールを８４ｇ、ｐ−クロロフェノールを５
６ｇ、トリエチルアミンを１７．００ｇ（０．１７ｍｏ
ｌ）とり、窒素気流下で室温で０．５時間攪拌した。次
に、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物を５．３６ｇ（０．０２０ｍｏｌ）、９，９−ビス
（４−アミノフェニル）フルオレンを２．０２ｇ（０．
０５８ｍｏｌ）、３，３’−ジアミノベンジジンを０．
０２１ｇ（０．０００１ｍｏｌ）一気に加え、トルエン
を４０ｇ加えた。窒素気流下で１５０℃で５時間攪拌し
た。このとき、生成する水はトルエンで共沸させながら
除去した。このとき、生成水を０．７ｍＬ回収、除去し
た。次いでトルエンを環流除去し、セパラブルフラスコ
を氷冷し、反応液を室温まで冷却した。塩酸を２９．２
ｇとメタノールを１Ｌの混合溶液を激しく攪拌しなが
ら、上記反応液を徐々に滴下した。このとき、線状の茶
色沈殿物が生成した。得られた沈殿物をメタノール０．
５Ｌで２回洗浄したのち、減圧下で１２０℃、３時間乾
燥し、スルホン化ポリイミド樹脂組成物を１２．５ｇ得
た。
−ベンジジンスルホン酸を４．８２ｇ（０．０１４ｍｏ
ｌ）、フェノールを８４ｇ、ｐ−クロロフェノールを５
６ｇ、トリエチルアミンを１７．００ｇ（０．１７ｍｏ
ｌ）とり、窒素気流下で室温で０．５時間攪拌した。次
に、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物を５．３６ｇ（０．０２０ｍｏｌ）、９，９−ビス
（４−アミノフェニル）フルオレンを２．０２ｇ（０．
０５８ｍｏｌ）、３，３’−ジアミノベンジジンを０．
０２１ｇ（０．０００１ｍｏｌ）一気に加え、トルエン
を４０ｇ加えた。窒素気流下で１５０℃で５時間攪拌し
た。このとき、生成する水はトルエンで共沸させながら
除去した。このとき、生成水を０．７ｍＬ回収、除去し
た。次いでトルエンを環流除去し、セパラブルフラスコ
を氷冷し、反応液を室温まで冷却した。塩酸を２９．２
ｇとメタノールを１Ｌの混合溶液を激しく攪拌しなが
ら、上記反応液を徐々に滴下した。このとき、線状の茶
色沈殿物が生成した。得られた沈殿物をメタノール０．
５Ｌで２回洗浄したのち、減圧下で１２０℃、３時間乾
燥し、スルホン化ポリイミド樹脂組成物を１２．５ｇ得
た。
【００２８】得られたスルホン化ポリイミド樹脂の１５
ｗｔ％Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液を調製し、フロ
ートガラス上に５００μｍの厚みで塗布し、減圧下で、
５０℃、１００℃、１５０℃、２００℃の温度でそれぞ
れ０．５時間乾燥し、溶媒を除去した。プロトン伝導性
高分子膜として、厚み約７０μｍのスルホン化ポリイミ
ド膜を得た。このスルホン化ポリイミド膜のイオン交換
容量は１．５５ミリ当量／ｇ、プロトン伝導度は９．１
×１０-2Ｓ／ｃｍであった。
ｗｔ％Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液を調製し、フロ
ートガラス上に５００μｍの厚みで塗布し、減圧下で、
５０℃、１００℃、１５０℃、２００℃の温度でそれぞ
れ０．５時間乾燥し、溶媒を除去した。プロトン伝導性
高分子膜として、厚み約７０μｍのスルホン化ポリイミ
ド膜を得た。このスルホン化ポリイミド膜のイオン交換
容量は１．５５ミリ当量／ｇ、プロトン伝導度は９．１
×１０-2Ｓ／ｃｍであった。
【００２９】得られたスルホン化ポリイミド膜を両面
を、６０Ｗ・分／ｍのエネルギーでコロナ処理を行い、
膜−電極接合体用のプロトン伝導性高分子膜を得た。
を、６０Ｗ・分／ｍのエネルギーでコロナ処理を行い、
膜−電極接合体用のプロトン伝導性高分子膜を得た。
【００３０】次にＥｌｅｃｔｒｏＣｈｅｍ社の触媒担持
ガス拡散電極（Ｐｔ担持量：１ｍｇ／ｍ2）に５重量％
のナフィオン溶液をナフィオン量が０．６ｍｇ／ｃｍ2
になるようにガス拡散電極の触媒層側に塗布した。これ
を７０℃で１時間、減圧乾燥した。このガス拡散電極を
前記のプロトン伝導性高分子膜の両面に配置し、プレス
温度：１４０℃、プレス圧力：５．９ＭＰａ、プレス時
間：９０秒の条件でホットプレスし、本発明の膜−電極
接合体を調製した。
ガス拡散電極（Ｐｔ担持量：１ｍｇ／ｍ2）に５重量％
のナフィオン溶液をナフィオン量が０．６ｍｇ／ｃｍ2
になるようにガス拡散電極の触媒層側に塗布した。これ
を７０℃で１時間、減圧乾燥した。このガス拡散電極を
前記のプロトン伝導性高分子膜の両面に配置し、プレス
温度：１４０℃、プレス圧力：５．９ＭＰａ、プレス時
間：９０秒の条件でホットプレスし、本発明の膜−電極
接合体を調製した。
【００３１】（比較例１）コロナ処理しなかった以外
は、実施例１と同様にして、膜−電極接合体を得た。次
に実施例１および比較例１で得た膜−電極接合体を、Ｅ
ｌｅｃｔｒｏＣｈｅｍ社の固体高分子型燃料電池セルに
装着し、以下の条件で発電特性を評価した。電流密度と
セル電圧の関係を図４に示した。
は、実施例１と同様にして、膜−電極接合体を得た。次
に実施例１および比較例１で得た膜−電極接合体を、Ｅ
ｌｅｃｔｒｏＣｈｅｍ社の固体高分子型燃料電池セルに
装着し、以下の条件で発電特性を評価した。電流密度と
セル電圧の関係を図４に示した。
【００３２】（燃料電池作動条件） ・作動温度：６０℃ ・燃料：純水素ガス ・酸化剤：酸素ガス ・加湿温度：６０℃ ・背圧：０ＭＰａ。
【００３３】図４における実施例１と比較例１の比較か
ら明らかなように、本発明の膜−電極接合体用高分子膜
を使用した膜−電極接合体を使用した方が、高い発電特
性を示した。また、比較例１の膜−電極接合体を使用し
た場合には、発電特性が定常値を示すまで、ガスを供給
してから、わずか数分で特性の急激な性能低下が見られ
た。また、発電特性評価後の膜−電極接合体の外観を目
視観察したところ、実施例１の膜−電極接合体の接合界
面は良好に保持されているのに対し、比較例１の方は、
膜と電極の接合界面が完全に剥がれていた。以上のこと
から、本発明の膜−電極接合体用高分子膜、膜−電極接
合体は、膜の接着性が改善され、膜と電極の接合界面が
良好に保たれることが示された。
ら明らかなように、本発明の膜−電極接合体用高分子膜
を使用した膜−電極接合体を使用した方が、高い発電特
性を示した。また、比較例１の膜−電極接合体を使用し
た場合には、発電特性が定常値を示すまで、ガスを供給
してから、わずか数分で特性の急激な性能低下が見られ
た。また、発電特性評価後の膜−電極接合体の外観を目
視観察したところ、実施例１の膜−電極接合体の接合界
面は良好に保持されているのに対し、比較例１の方は、
膜と電極の接合界面が完全に剥がれていた。以上のこと
から、本発明の膜−電極接合体用高分子膜、膜−電極接
合体は、膜の接着性が改善され、膜と電極の接合界面が
良好に保たれることが示された。
【００３４】
【発明の効果】本発明の膜−電極接合体用高分子膜は、
表面に放電処理が施されてなるので、表面の接着性が改
善される。また、該高分子膜と触媒担持ガス拡散電極と
から構成される膜−電極接合体は、膜と電極が良好かつ
安定に接合されるため、燃料電池作動時にも接合界面の
剥がれに起因する性能低下が生じにくい固体高分子型燃
料電池を得ることができる。
表面に放電処理が施されてなるので、表面の接着性が改
善される。また、該高分子膜と触媒担持ガス拡散電極と
から構成される膜−電極接合体は、膜と電極が良好かつ
安定に接合されるため、燃料電池作動時にも接合界面の
剥がれに起因する性能低下が生じにくい固体高分子型燃
料電池を得ることができる。
【図１】コロナ処理装置の要部拡大図
【図２】本発明の膜−電極接合体の要部断面図
【図３】本発明の固体高分子型燃料電池の要部断面図
【図４】本発明の固体高分子型燃料電池の電流密度とセ
ル電圧の関係
ル電圧の関係
１：コロナ処理装置 ２：ロール ３：電極 ４：碍子 ５：フレーム ６：プロトン伝導性高分子膜 ７：放電処理が施された膜−電極接合体用（プロトン伝
導性）高分子膜 ８：触媒担持ガス拡散電極 ９：表面処理層 １０：触媒層 １１：ガス拡散電極 １２：プロトン伝導性を有する高分子化合物接着層 １３：触媒 １４：燃料流路 １５：酸化剤流路 １６：セパレータ １７：ガスケット
導性）高分子膜 ８：触媒担持ガス拡散電極 ９：表面処理層 １０：触媒層 １１：ガス拡散電極 １２：プロトン伝導性を有する高分子化合物接着層 １３：触媒 １４：燃料流路 １５：酸化剤流路 １６：セパレータ １７：ガスケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 79:08 Ｃ０８Ｌ 79:08
Claims (8)
- 【請求項１】プロトン伝導性置換基またはプロトン伝導
性物質を含有する高分子膜の表面に放電処理を施されて
なる膜−電極接合体用高分子膜。 - 【請求項２】前記高分子膜が、ポリイミドからなる請求
項１記載の膜−電極接合体用高分子膜。 - 【請求項３】前記高分子膜が、ポリフェニレンサルファ
イドからなる請求項１記載の膜−電極接合体用高分子
膜。 - 【請求項４】プロトン伝導性置換基またはプロトン伝導
性物質を含有する高分子膜の表面に放電処理を施されて
なる膜−電極接合体用高分子膜と、触媒担持ガス拡散電
極とから構成される膜−電極接合体。 - 【請求項５】プロトン伝導性置換基またはプロトン伝導
性物質を含有する高分子膜の表面に放電処理を施されて
なる膜−電極接合体用高分子膜を、互いに離隔する１対
の触媒担持ガス拡散電極の間に設置し、ガス拡散電極の
触媒面側と接合されてなることを特徴とする請求項４記
載の膜−電極接合体。 - 【請求項６】前記高分子膜が、ポリイミドからなる請求
項４又は５記載の膜−電極接合体。 - 【請求項７】前記高分子膜が、ポリフェニレンサルファ
イドからなる請求項４又は５記載の膜−電極接合体。 - 【請求項８】請求項４〜７のいずれかに記載の膜−電極
接合体を使用した固体高分子型燃料電池。
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005310508A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Kaneka Corp | 高分子電解質膜およびそれを含む直接メタノール形燃料電池 |
| US8288058B2 (en) | 2004-07-23 | 2012-10-16 | Mitsui Chemicals, Inc. | Binder for fuel cell, composition for forming electrode, electrode, and fuel cell using the electrode |
| JP7508254B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-07-01 | 三井化学株式会社 | 正浸透膜の製造方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5662545A (en) * | 1979-10-30 | 1981-05-28 | Agency Of Ind Science & Technol | Production of ion exchange membrane-catalyst metal joined body |
| JPH0268861A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液体燃料電池 |
| JPH0433929A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-05 | Idemitsu Kosan Co Ltd | ポリエーテル系共重合体樹脂成形品 |
| JPH0529005A (ja) * | 1991-07-24 | 1993-02-05 | Honda Motor Co Ltd | 電極−電解質接合体その製造方法、及びそれを用いた燃料電池 |
| JPH0948863A (ja) * | 1995-08-08 | 1997-02-18 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ポリイミドフィルムの接着性改善方法及び接着性を改善したポリイミドフィルム |
| JP2000090945A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-31 | Aisin Seiki Co Ltd | 固体高分子電解質膜及びその製造方法及び固体高分子電解質型燃料電池 |
| JP2000231928A (ja) * | 1999-02-10 | 2000-08-22 | Asahi Glass Co Ltd | 固体高分子電解質型燃料電池 |
| JP2000251531A (ja) * | 1999-02-24 | 2000-09-14 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 固体電解質膜用の親水化された支持体材料 |
-
2001
- 2001-02-07 JP JP2001031419A patent/JP4848589B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5662545A (en) * | 1979-10-30 | 1981-05-28 | Agency Of Ind Science & Technol | Production of ion exchange membrane-catalyst metal joined body |
| JPH0268861A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液体燃料電池 |
| JPH0433929A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-05 | Idemitsu Kosan Co Ltd | ポリエーテル系共重合体樹脂成形品 |
| JPH0529005A (ja) * | 1991-07-24 | 1993-02-05 | Honda Motor Co Ltd | 電極−電解質接合体その製造方法、及びそれを用いた燃料電池 |
| JPH0948863A (ja) * | 1995-08-08 | 1997-02-18 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ポリイミドフィルムの接着性改善方法及び接着性を改善したポリイミドフィルム |
| JP2000090945A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-31 | Aisin Seiki Co Ltd | 固体高分子電解質膜及びその製造方法及び固体高分子電解質型燃料電池 |
| JP2000231928A (ja) * | 1999-02-10 | 2000-08-22 | Asahi Glass Co Ltd | 固体高分子電解質型燃料電池 |
| JP2000251531A (ja) * | 1999-02-24 | 2000-09-14 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 固体電解質膜用の親水化された支持体材料 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005310508A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Kaneka Corp | 高分子電解質膜およびそれを含む直接メタノール形燃料電池 |
| US8288058B2 (en) | 2004-07-23 | 2012-10-16 | Mitsui Chemicals, Inc. | Binder for fuel cell, composition for forming electrode, electrode, and fuel cell using the electrode |
| JP7508254B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-07-01 | 三井化学株式会社 | 正浸透膜の製造方法 |
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