JP2006236630A - 固体電解質及び該固体電解質を使用した電気化学システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水酸基を有する有機高分子を含む有機化合物と無機化合物及び水から成る複合化合物を多孔性基材に含浸することにより、複合化合物が多孔性基材に固定された固体電解質を基本手段とする。複合化合物は水酸基を有する有機高分子を含む有機化合物の共存する原料溶液中で、無機化合物塩を酸又はアルカリによって中和し、溶媒を除去することによって作成する。
【選択図】なし
Description
H2 → 2H++2e− …………………………(1)
1/2O2+ 2H++2e− → H2O ………………(2)
O2+ H2O+2e− → HO2 −+ OH− ……………(3)
H2O → 1/2O2+2H++2e− …………………(4)
1/2O2+ 2H++2e− → H2O …………………(5)
WO3+xH++xe− → HxWO3(発色) ………………(6)
〔充電〕 H2O + e− → H(吸蔵)+ OH− …………(7)
〔放電〕 H(吸蔵)+ OH− → H2O + e− …………(8)
〔充電〕 Ni(OH)2+OH− → NiOOH+H2O+e− ……(9)
〔放電〕 NiOOH+H2O+e− →Ni(OH)2+OH− ……(10)
この電池の充放電反応は電解質中をプロトンもしくは水酸化物イオンが移動することによって成立し、原理的にはプロトン伝導性固体電解質を利用することができるが、従来は固体電解質ではないアルカリ電解液が用いられている。
Y+3/2H2O+3e → YH3+3OH ……………(11)
(1)湿潤時の引張強度
水を入れたビーカーに試料を漬け、1時間放置する。膨潤した試料をビーカーから取り出し、幅15mmにカットする。その後、電子式引張試験機を用い、ツカミの間隔30mm、毎分約200mmの速さで試験片を引張り、その引張強度を測定した。単位はN/15mmで表す。
(2)面積変化率
試料を縦40mm×横40mmに切り取り、試料の中央にマジックで縦方向と横方向に線を引き、その長さを測る(膨潤前)。ビーカーに試料を丸めて入れ、水を入れて浸す。1時間放置した後、試料をガラス板の上に広げ、マジックの線の長さを測る(膨潤後)。測定結果を以下の式で計算して面積変化率を求める。
面積変化率=縦膨潤後長さ×横膨潤後長さ/(縦膨潤前長さ×横膨潤前長さ)×100%
実施例と同様の前駆体水溶液を作成し、直径85mmのシャーレに前駆体水溶液のみ20ccを加え、真空ポンプで減圧することにより脱泡処理をした。50℃で加熱しながら放置することによって水分を蒸発させた後、温度を100℃まで引き上げ、その状態を保って2時間の加熱処理を行った。生成した電解質膜をシャーレから剥離し、70〜100℃の熱水で洗浄した後、乾燥した。
比較例1と同様の電解質膜を作成後、イソブチルアルデヒド1mlを加えた1.2M濃度の塩酸水溶液50mlに電解質膜を浸漬し、室温で1時間撹拌した。その後70〜100℃の熱水で洗浄した後、乾燥した。
比較例1と2は、実施例と同様の評価方法で行った。その結果を表1に示す。
Claims (10)
- 水酸基を有する有機高分子を含む有機化合物と無機化合物及び水から成る複合化合物を多孔性基材に含浸することにより、複合化合物が多孔性基材に固定されていることを特徴とする固体電解質。
- 複合化合物は水酸基を有する有機高分子を含む有機化合物の共存する原料溶液中で、無機化合物塩を酸又はアルカリによって中和し、溶媒を除去することによって作成される請求項1に記載の固体電解質。
- 多孔性基材が不織布あるいは多孔性フィルムである請求項1又は2に記載の固体電解質。
- 多孔性基材の親水性を向上させる処理を施す請求項1又は2に記載の固体電解質。
- 水酸基を有する有機高分子がポリビニルアルコールである請求項1又は2に記載の固体電解質。
- 無機化合物塩が珪酸,タングステン酸,モリブデン酸,スズ酸のうち少なくとも一種類の金属塩か、ハロゲン化ジルコニウムあるいはオキシハロゲン化ジルコニウムである請求項2に記載の固体電解質。
- 酸又はアルカリによって中和した複合化合物の原料溶液を多孔性基材に真空含浸する処理を施す請求項1又は2に記載の固体電解質。
- 多孔性基材の真空含浸工程後に、100℃以上に加熱する処理を施す請求項7に記載の固体電解質。
- 請求項1〜8に記載の固体電解質を使用した電気化学システム。
- 上記電気化学システムが、燃料電池,スチームポンプ,除湿機,空調機器,エレクトロクロミックデバイス,電解装置,電気分解型水素生成装置,電解過酸化水素製造装置,電解水製造装置,湿度センサ,水素センサ,一次電池,二次電池,光スイッチシステムあるいは多価金属を用いた新たな電池システムである請求項9に記載の固体電解質を使用した電気化学システム。
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JP2005046036A JP2006236630A (ja) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | 固体電解質及び該固体電解質を使用した電気化学システム |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114335710A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-12 | 西安交通大学 | 一种双改性固态电解质膜的制备方法和应用 |
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JPH01158051A (ja) * | 1987-09-24 | 1989-06-21 | Toa Nenryo Kogyo Kk | 固定化液膜電解質 |
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JP2004296243A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Nippon Kodoshi Corp | 固体電解質及び該固体電解質を使用した電気化学システム |
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2005
- 2005-02-22 JP JP2005046036A patent/JP2006236630A/ja active Pending
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