JP2009087687A - ガス電極 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、アルカリ中でも性能劣化の少ないガス電極を提供することである。
【解決手段】本発明は、必須成分として、ポリマー電解質、触媒、及び炭素材料、好ましくは架橋剤から構成されるガス電極であって、該ポリマー電解質が、一般式（１）で表されるイミダゾリウム残基を有することを特徴とするガス電極であり、本発明のガス電極を用いれば、性能劣化の少ない空気電池や燃料電池を提供できる。
【化１】

式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、水素原子または１価の有機基、Ｘ⁻は、対アニオンを表す。

Description

本発明は、空気電池、燃料電池などのガス電極に関する。

従来から知られている空気電池は、正極に空気中の酸素、負極に亜鉛などの負極活物質、電解液に水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物を用いた空気−亜鉛空気電池がある。この種の空気電池を充電すると、負極の表面に針状結晶が成長し、これが正極と接触することでショートを起こすため２次電池としては機能しなかった。

上記問題を解決すべく、２次電池として利用する方法として、電解液を使わず、その代わりに固体のポリマー電解質を用いる方法がある。その場合、正極（ガス電極）には、ポリマー電解質、触媒、酸素をより接触させるために、バインダーを用い、ポリマー電解質、炭素材料、触媒を接合させ、正極であるガス電極を作成している。（特許文献１）しかしながら、従来知られているポリマー電解質は、４級アンモニウム基を有するポリマーであり、アルカリ中で耐熱性が悪く分解してしまい、そのために安定な正極（ガス電極）ができず、性能劣化が大きい空気電池になってしまい問題であった。

一方、燃料電池の一種として、アニオン伝導性固体高分子型燃料電池が提案されている。（非特許文献１）これは、現在広く知られているプロトン伝導性固体高分子型燃料電池と比較し、正極（ガス電極）における過電力の低減や、耐腐食性の触媒を使用しなくとも良いため、高価な白金の使用を低減できることなどの利点がある。このアニオン伝導性固体高分子型燃料電池は、正極（ガス電極）で、酸素と水と電子が反応し、水酸化物イオンを生じ、負極（燃料極）では水素、アルコールなどの燃料と水酸化物イオンが反応し、水、電子などを生じ、電気エネルギーを取り出す。

反応が速やかに起こるためには、正極（ガス電極）での触媒、酸素、水酸化物イオンの三相界面の反応表面積の広さが重要となり、そのため、ポリマー電解質、触媒、炭素材料を混合し、接合体を作り三相界面の多い正極（ガス電極）を作成する。しかしながら、従来のポリマー電解質は、４級アンモニウム基を有するポリマーが使われており、アルカリ中で耐熱性が悪く分解してしまい、そのために安定な正極（ガス電極）ができず、性能劣化が大きい燃料電池になってしまい問題であった。（非特許文献２）

特開２００２−１８４４７３ Ｊ．Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ ２００４ １３７ Ｐ２４８−２５６ ＦＵＥＬ ＣＥＬＬ ２００５ Ｎｏ２ Ｐ１８７−２００

本発明の課題は、アルカリ中でも性能劣化の少ないガス電極を提供することである。

発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、必須成分として、ポリマー電解質、触媒、及び炭素材料から構成されるガス電極であって、該ポリマー電解質が、一般式（１）で表されるイミダゾリウム残基を有することを特徴とするガス電極である。

［式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、水素原子または有機基、Ｘ⁻は、対アニオンを表す。］

本発明のガス電極を用いれば、性能劣化の少ない空気電池や燃料電池を提供できる。

本発明のガス電極は、ポリマー電解質（Ｐ）、触媒、及び炭素材料を必須成分とする。

ポリマー電解質（Ｐ）について説明する。一般式（１）で表されるイミダゾリウム残基を有するポリマー電解質（Ｐ）を大きく分類すると、側鎖にイミダゾリウム残基を有するポリマー電解質（Ｐ１）と、主鎖にイミダゾリウム残基を有するポリマー電解質（Ｐ２）がある。
一般式（１）におけるＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、水素原子または１価の有機基であり、１価の有機基とは以下の一般式（２）〜（５）で具体的に示されるものである。

側鎖にイミダゾリウム残基を有するポリマー電解質（Ｐ１）には、一般式（２）で表されるポリマー及び一般式（２）で表される繰り返し単位を有する共重合ポリマーが好ましい。製造方法としては、側鎖にイミダゾリウム基をもったビニル化合物を重合する方法や、側鎖にイミダゾール基をもったビニル化合物を重合後、イミダゾール基を四級化し、イミダゾリウム基にする方法などがある。

式中、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_９およびＲ_１０は、水素原子または炭素数１〜６の１価の炭化水素基である。Ｒ_６は炭素数１〜８の２価の炭化水素基または直接結合である。Ｒ_１１、Ｒ_１２、Ｒ_１３は水素原子または炭素数１〜６の炭化水素基である。ｎは２以上の整数、好ましくは１０〜３０である。Ｘ⁻は、対アニオンを表す。

Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_９およびＲ_１０は、独立して水素原子または炭素数１〜６の１価の炭化水素基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６の１価の炭化水素基としては炭素数１〜６のアルキル基が好ましく、アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。Ｒ_８として好ましいものは、メチル基、エチル基であり、Ｒ_７、Ｒ_９およびＲ_１０として好ましくは、水素原子、メチル基である。

Ｒ_６は、炭素数１〜８の２価の炭化水素基または直接結合している。炭素数１〜８の２価の炭化水素基としては、アルキレン基（メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基）、化学式（６）で表されるパラフェニレン基、化学式（７）で表される炭化水素基などがある。好ましくは、直接結合、パラフェニレン基、化学式（７）で表される炭化水素基である。

共重合させるモノマーとしては、アルカリ中で安定なポリマーが好ましい。具体的にはスチレン、α−メチルスチレン、エチレン、プロピレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどがある。

ポリマー電解質（Ｐ１）の分子量は、重量平均分子量が５００〜２００００が好ましく、さらに好ましくは、２０００〜１００００が望ましい。ポリマー電解質（Ｐ１）の具体例としては、ポリ（１−ビニル−３−メチルイミダゾリニウム）、ポリ（１−（２−プロピレン）−３−メチルイミダゾリウム）、ポリ（１−（３−ブテン）−３−メチルイミダゾリウム）、ポリ（１−ビニル−２−メチル−３−メチルイミダゾリニウム）、ポリ（１−（２−プロピレン）−２−メチル３−メチルイミダゾリウム）、ポリ（１−（４−ビニルベンゼン）−３−メチルイミダゾリウム）、ポリ（１−（４−プロピレンベンゼン）−３−イミダゾリウム）、ポリ（１−（４−ビニルベンゼン）−２−メチル３−メチルイミダゾリウム）、ポリ（１−（４−プロピレンベンゼン）−２−メチル−３−イミダゾリウム）などが挙げられ、さらにこれらのポリマーとポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンから選ばれるポリマーと組み合わせた共重合体などが挙げられる。

対アニオンは、ＯＨ⁻であることが好ましいが、以下のアニオンと組み合わせても良い。
ＯＨ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＢＦ_４ ⁻、 ＰＦ_６ ⁻、ＢＦ_４ ⁻、ＡｓＦ_６ ⁻、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、ＰＣｌ_６ ⁻、ＢＣｌ_４ ⁻、ＡｓＣｌ_６ ⁻、ＳｂＣｌ_６ ⁻、ＴａＣｌ_６ ⁻、ＮｂＣｌ_６ ⁻、ＰＢｒ_６ ⁻、ＢＢｒ_６ ⁻、ＡｓＢｒ_６ ⁻、ＡｌＢｒ_４ ⁻、ＴａＢｒ_６ ⁻、ＮｂＢｒ_６ ⁻、ＰＣｌ_６ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、ＡｌＦ_４ ⁻、ＣｌＯ_４ ⁻、ＡｌＣｌ_４ ⁻、ＴａＦ_６ ⁻、ＮｂＦ_６ ⁻、ＳｉＦ_６ ⁻、ＣＮ⁻、Ｆ（ＨＦ）_ｎ ⁻、Ｎ（ＲｆＳＯ_３）_２ ⁻、Ｃ（ＲｆＳＯ_３）_３ ⁻、ＲｆＳＯ_３ ⁻、ＲｆＣＯ₂ ⁻（Ｒｆは炭素数１〜６のフルオロアルキル基）、（当該式中、ｎは１以上４以下の数値を表す）

主鎖にイミダゾリウム残基を有するポリマー電解質（Ｐ２）には、下記一般式（３）または（４）または（５）で表されるポリマー、及び一般式（３）または（４）または（５）で表される繰り返し単位を有する共重合ポリマーが好ましい。製造方法としては、アミン化合物とカルボン酸化合物で縮合重合しイミダゾール骨格のポリマーを作成し、その後、四級化し、イミダゾリウム化する方法などがある。また、他のモノマーと組み合わせて、共重合させても良い。共重合させるためには、縮合重合可能なモノマーを用い、イミダゾール骨格のポリマーを縮合重合させるのと同様に重合する。

式中、Ｒ_１４、Ｒ_１５は炭素数１〜６の１価の炭化水素、Ｒ_１６は炭素数１〜８の２価の炭化水素基または直接結合である。ｎは２以上の整数、好ましくは１０〜３０である。
Ｘ⁻は、対アニオンを表す。具体例は上記(Ｐ1)と同様である。

式中、Ｒ_１７、Ｒ_１８、Ｒ_１９及びＲ_２０は炭素数１〜６の１価の炭化水素基である。Ｒ_２１は炭素数１〜８の２価の炭化水素基または直接結合である。ｎは２以上の整数、好ましくは１０〜３０である。
Ｘ⁻は、対アニオンを表す。具体例は上記(Ｐ1)と同様である。

式中、Ｒ_２２、Ｒ_２３、Ｒ_２４、Ｒ_２５は炭素数１〜６の１価の炭化水素基である。Ｒ_２６は炭素数１〜８の２価の炭化水素基または直接結合である。ｎは２以上の整数、好ましくは１０〜３０である。Ｘ⁻は、対アニオンを表す。具体例は上記(Ｐ1)と同様である。

Ｒ_１４、Ｒ_１５、Ｒ_１７〜Ｒ_２０、Ｒ_２２〜Ｒ_２５は、独立して炭素数１〜６の１価の炭化水素基であって、同じであっても異なっていてもよい。炭素数１〜６の１価の炭化水素基としてはアルキル基が好ましく、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルブチル基などがある。好ましいものはメチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基である。

Ｒ_１６、Ｒ_２１、Ｒ_２６は、炭素数１〜８の２価の炭化水素基または直接結合であり、具体例としては、アルキレン基（メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基）、化学式（６）で表されるパラフェニレン基、化学式（７）で表される炭化水素基などがある。好ましくは、直接結合、パラフェニレン基、化学式（７）で表される炭化水素基である。

共重合させるポリマーとしては、アルカリ中で安定なポリマーが好ましく、具体的には、無水ピロメリト酸とエチレンジアミンの縮合重合したポリマーや、無水ピロメリト酸と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルの縮合重合したポリマーなどがある。

本発明のガス電極に用いる触媒としては、特に限定しないが例えば以下の触媒があげられる。
白金、鉄、コバルト、ニッケル、金、銀、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、クロム、タングステン、マンガン、パラジウムが好ましく、これらの金属触媒を組み合わせて合金にしても良い。

本発明のガス電極には、触媒の分散媒体としての炭素材料を用いる。例えば、カーボンブラック、活性炭、黒鉛などがあげられる。

本発明のガス電極は、ポリマー電解質（Ｐ）、触媒、及び炭素材料を必須成分とするが、さらに架橋剤を添加することが好ましい。架橋剤を添加することで強度をもたせ、ガス電極として耐久性をあげる。架橋剤としては、特に限定しないが、ジビニルベンゼン、ビスアクリルアミドなどの多官能性モノマーや、ジハロゲン化炭化水素などが好ましい。

本発明のガス電極に用いるポリマー電解質（P）は、イミダゾリウム残基をもっているため、その前駆体であるイミダゾール骨格を持ったポリマーから、四級化反応も兼ねてゲル化できるためジハロゲン化炭化水素を架橋剤とすることが好ましい。ジハロゲン化炭化水素の具体例としては、１，２−ジクロロエタン、１，３−ジクロロプロパン、１，４−ジクロロブタン、１，６−ジクロロヘキサン、１，２−ジブロモエタン、１，３−ジブロモプロパン、１，４−ジブロモブタン、１，６−ジブロモヘキサン、ジアリルイミダゾール、ジアリルイミダゾリウムなどがある。

ポリマー電解質（Ｐ）、触媒、及び炭素材料の量比は、それらの合計重量に対して、それぞれ４０ｗｔ％〜９０ｗｔ％、５ｗｔ％〜３０ｗｔ％、５ｗｔ％〜３０ｗｔ％、が好ましく、さらに好ましいのは、それぞれ５０ｗｔ％〜８０ｗｔ％、１０ｗｔ％〜２０ｗｔ％、１０ｗｔ％〜２０ｗｔ％である。

ポリマー電解質（Ｐ）量が上記の好ましい範囲であると、OH⁻伝導性が良くなり、触媒量の好ましい範囲であると反応速度が速くなる。架橋剤量の好ましい範囲であると強度が強くなる。

ガス電極は、例えば以下のように製造される。まず、ポリマー電解質（Ｐ）を有機溶剤で溶解させ、その溶液に炭素材料に支持された触媒を混ぜ、十分、均一にする。さらに、この分散液中に好ましくは架橋剤を入れる。その後、カーボンペーパーなどの基板に塗布し、乾燥させ有機溶剤を揮発させる。さらにプレス機などでプレスし、ガス電極を作成する。また、架橋剤を入れるのは、炭素材料に支持された触媒を入れる前でも良い。

本発明のガス電極を用いれば、イミダゾリウム残基を有するポリマー電解質を用いているため、耐熱性、耐アルカリ性を有し、性能劣化の少ない空気電池や燃料電池を提供できる

実施例
次に本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例の中で、部は重量部を示す。

製造例１
１−エチル２−メチルイミダゾール１１０部（１．０モル）に、４−クロロメチルスチレン１５３部（１．０モル）を混ぜ1時間、３０℃で放置し反応させた。これに、水酸化ナトリウム水溶液４０部（１．０モル）加え室温で２４時間攪拌し、塩化ナトリウムを沈殿させ、セライト濾過し、アセトンを減圧除去する。さらに、ヘキサン、酢酸エチルの混合溶媒（重量比２：１）で洗浄することにより、精製した。得られた化合物をエタノール４４０部に溶かし、さらに開始剤として２，２’−アゾビズイソブチロニトリル部（０．０５モル）を加え、エタノール部中で７０℃、３時間重合を行った。得られたポリマー電解質（Ｐ−１）は、一般式（２）において、Ｒ_６が化学式（７）で表される炭化水素基、Ｒ_７がメチル基、Ｒ_８がエチル基、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１、Ｒ_１２、及びＲ_１３が水素原子である化合物を含むポリマーである。ｎは平均２５。対アニオンはＯＨ⁻である。

製造例２
１−ビニルイミダゾール溶液９４．１部（１．０モル）を、アセトン２８２部に溶かし、開始剤として２，２’−アゾビズイソブチロニトリル部（０．０５モル）を加え、７０℃、３時間重合を行った。得られた化合物に、塩化メチル６０．６部（１．２モル）、１，３−ジクロロプロパン１１．３部（０．１モル）を耐圧容器で加え、室温で０．３ＭＰａ以下で反応を行った。その後、未反応物、溶剤を減圧除去する。これを、再びア0セトン２８２部に溶かし、水酸化ナトリウム４０部（１．０モル）加え室温で２４時間攪拌し、塩化ナトリウムを沈殿させ、セライト濾過し、アセトンを減圧除去する。さらに、ヘキサン部、酢酸エチル部の混合溶媒で洗浄することにより、ポリマーを得た。得られたポリマーは、一般式（２）のＲ_６が直接結合、Ｒ_７が水素原子、Ｒ_８がメチル基、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１、Ｒ_１２、及びＲ_１３が水素原子である化合物を含むポリマーである。ｎは平均２０。対アニオンはＯＨ⁻である。

製造例３
３，４−ジアミノ安息香酸７６．１部（０．５モル）を縮合剤兼溶媒であるポリリン酸２００部中で重合する。得られた化合物に、アセトン２２８部加え、塩化メチル６０．２部（１．２モル）を耐圧容器で加え、室温で０．３ＭＰａ以下で反応を行った。その後、未反応物、溶剤を減圧除去する。これを、再びアセトン２８２部に溶かし、水酸化ナトリウム２０部（０．５モル）加え室温で２４時間攪拌し、塩化ナトリウムを沈殿させ、セライト濾過し、アセトンを減圧除去する。さらに、ヘキサン、酢酸エチルの混合溶媒（重量比２：１）で洗浄することにより精製し、ポリマーを得た。得られたポリマーは、一般式（３）のＲ_１４、Ｒ_１５がメチル基、Ｒ_１６が直接結合である化合物を含むポリマーである。ｎは平均２５。対アニオンはＯＨ⁻である。

製造例４
１，２，４，５−テトラアミノベンゼン６９．５部（０．５モル）、テレフタル酸８３．１部（０．５モル）を縮合剤兼溶媒であるポリリン酸部中で重合する。得られた化合物に、アセトン２４９部加え、塩化メチル６０．６部（１．２モル）、１，３−ジクロロプロパン５．６部（０．０５モル）を耐圧容器で加え、室温で０．３ＭＰａ以下で反応を行った。その後、未反応物、溶剤を減圧除去する。これを、再びアセトン２８２部に溶かし、水酸化ナトリウム２０部（０．５モル）加え室温で２４時間攪拌し、塩化ナトリウムを沈殿させ、セライト濾過し、アセトンを減圧除去する。さらに、ヘキサン、酢酸エチルの混合溶媒（重量比２：１）で洗浄することにより精製し、ポリマーを得た。得られたポリマーは、一般式（４）のＲ_１７〜Ｒ_２０がメチル基、Ｒ２１がパラフェニレン基である化合物を含むポＨ⁻である。

製造例５
３，３’−ジアミノベンジジン１０７部（０．５モル）、テレフタル酸８３．１部（０．５モル）を縮合剤兼溶媒であるポリリン酸部中で重合する。得られた化合物に、アセトン２４９部加え、塩化メチル６０．６部（１．２モル）、を耐圧容器で加え、室温で０．３ＭＰａ以下で反応を行った。その後、未反応物、溶剤を減圧除去する。これを、再びアセトン２８２部に溶かし、水酸化ナトリウム２０部（０．５モル）加え室温で２４時間攪拌し、塩化ナトリウムを沈殿させセライト濾過し、アセトンを減圧除去する。さらに、ヘキサン部、酢酸エチル部の混合溶媒で洗浄することにより、目的物であるポリマーを得た。得られたポリマーは、一般式（５）のＲ_２２〜Ｒ_２５がメチル基、Ｒ_２６がパラフェニレン基である化合物を含むポリマーである。ｎは平均２０。対アニオンはＯＨ⁻である。

比較製造例１
スチレンのセグメントとイソプレンユニットの水素添加されたセグメントからなる主鎖に不飽和結合を有さないブロック共重合体１００部をクロロホルム１０００部に溶解し、１００部のクロロメチルエーテルと１０部の塩化スズを加え、４０℃で２０時間反応させ、メタノール中で沈殿し洗浄した後乾燥し、クロロメチル化された共重合体を得た。これに、３０％のトリメチルアミン水溶液３０部とアセトン３０部を加え、クロロメチル基をアミノ化した。さらに、得られたポリマーに０．５Ｎの水酸化ナトリウム水溶液に浸し、４級アンモニウム基をもったポリマーを得た。ｎは平均２５。対アニオンはＯＨ⁻である。

実施例１
製造例１で得られたポリマーを大きさ２ｃｍ×２ｃｍ、厚み１００μｍの板になるように加圧プレスし、試験片を作成した。試験片を温度８０℃、相対室温９０％に調整した恒温恒湿器内に設置し、交流インピーダンス法により、水酸化物イオン伝導率を測定した。また、８０℃、相対室温９０％で放置し、１０００時間目でもイオン伝導度を測定し、耐久性を調べ表１に示した。

実施例２〜５、比較例１
製造例２〜５、比較製造例１も実施例１と同様に試験片を作成し、イオン電導度を測定し表１に示した。

実施例６
製造例１で得られたポリマー電解質をアルコールで溶解させ、アルコール分散液とし、カーボンブラックに支持された白金溶液をまぜ、十分攪拌し均一にした。得られた分散液をカーボンブラックとＰＴＦＥとからなる厚さ約１００μｍのシート上にたらした。溶媒が乾燥するまで、昼夜乾燥させた後、ホットプレスした。これを一対のカーボンペーパー、一対のチタン製の集電体、一対のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製のガス供給室、一対のヒーターの順番で挟み、有効面積１０ｃｍ^２の燃料電池を組み立て、本発明のガス電極の性能をしらべた。セル温度を８０℃に保ち、ガス電極に酸素、水素を供給したときの端子電圧を測定した。また、１００時間後の端子電圧も測定し表２に示した。

実施例７〜１０、比較例２
実施例６と同様にし、その結果を、表２に示した。

性能劣化の少ない空気電池、燃料電池用のガス電極を提供できる。

Claims (8)

1. 必須成分として、ポリマー電解質（Ｐ）、触媒、及び炭素材料から構成されるガス電極であって、該ポリマー電解質（Ｐ）が、一般式（１）で表されるイミダゾリウム残基を有することを特徴とするガス電極。
   

   

   ［式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、水素原子または１価の有機基、Ｘ⁻は、対アニオンを表す。］
2. ポリマー電解質（Ｐ）が、一般式（２）で表されるポリマー構成単位を含む請求項１に記載のガス電極。
   

   

   ［式中、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_９およびＲ_１０は、水素原子または炭素数１〜６の１価の炭化水素基。Ｒ_６は炭素数１〜８の２価の炭化水素基または直接結合。Ｒ_１１、Ｒ_１２、Ｒ_１３は水素原子または炭素数１〜６の１価の炭化水素基。ｎは２以上の整数。Ｘ⁻は、対アニオンを表す。］
3. ポリマー電解質（Ｐ）が、一般式（３）で表されるポリマー構成単位を含む請求項１に記載のガス電極。
   

   

   ［式中、Ｒ_１４、Ｒ_１５は炭素数１〜６の１価の炭化水素基。Ｒ_１６は炭素数１〜８の２価の炭化水素基または直接結合。ｎは２以上の整数。Ｘ⁻は、対アニオンを表す。］
4. ポリマー電解質（Ｐ）が、一般式（４）で表されるポリマー構成単位を含む請求項１に記載のガス電極。
   

   

   ［式中、Ｒ_１７、Ｒ_１８、Ｒ_１９及びＲ_２０は炭素数１〜６の１価の炭化水素基。Ｒ_２１は炭素数１〜８の２価の炭化水素基または直接結合。ｎは２以上の整数。Ｘ⁻は、対アニオンを表す。］
5. ポリマー電解質（Ｐ）が、一般式（５）で表されるポリマー構成単位を含む請求項１に記載のガス電極。
   

   

   ［式中、Ｒ_２２、Ｒ_２３、Ｒ_２４、Ｒ_２５は炭素数１〜６の１価の炭化水素基。Ｒ_２６は炭素数１〜８の２価の炭化水素基または直接結合。ｎは２以上の整数。Ｘ⁻は、対アニオンを表す。］
6. ポリマー電解質（Ｐ）が、架橋ポリマー電解質（Ｑ）である請求項１〜５のいずれか１項に記載のガス電極。
7. 架橋ポリマー電解質（Ｑ）が架橋剤にジハロゲン化炭化水素を用いたポリマー電解質である請求項６に記載のガス電極。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のガス電極用ポリマー電解質。