JP4838134B2 - プロトン伝導体およびそれを用いた燃料電池 - Google Patents
プロトン伝導体およびそれを用いた燃料電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4838134B2 JP4838134B2 JP2006532780A JP2006532780A JP4838134B2 JP 4838134 B2 JP4838134 B2 JP 4838134B2 JP 2006532780 A JP2006532780 A JP 2006532780A JP 2006532780 A JP2006532780 A JP 2006532780A JP 4838134 B2 JP4838134 B2 JP 4838134B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- cation
- ionic liquid
- proton conductor
- proton
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04291—Arrangements for managing water in solid electrolyte fuel cell systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C311/00—Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
- C07C311/48—Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups having nitrogen atoms of sulfonamide groups further bound to another hetero atom
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
- H01B1/122—Ionic conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
- H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
- H01M8/1041—Polymer electrolyte composites, mixtures or blends
- H01M8/1046—Mixtures of at least one polymer and at least one additive
- H01M8/1048—Ion-conducting additives, e.g. ion-conducting particles, heteropolyacids, metal phosphate or polybenzimidazole with phosphoric acid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
(1)双性イオン型イオン液体(Zwitterionic liquid)の合成と同定
本実施例では、双性イオン型イオン液体として、1−(−1−butylimidazolio)butane−4−sulfonate(以下、BImC4Sと表す)の合成例を示す(図1参照のこと)。
NMRでは、分子中に存在する水素原子の結合部位によってピーク位置(化学シフト)、ピークの分裂度(多重度)が異なる。また同一の環境にある(化学的等価である)水素原子の数に比例してピークの面積強度が異なる。ピークの分裂度(多重度)は一般的に、着目する水素原子が結合する炭素原子の隣接炭素原子に接合する水素原子の数に1を加えた数に分裂する。例えば、図1の双性イオン型イオン液体の構造式中の(i)で示す水
素原子のピークは、(i)の水素原子が結合する炭素原子の隣接炭素原子に結合する水素
原子の数は2((ii)の水素原子)なので、2+1=3に分裂する。また、(i)の水素原子に相当するピークの面積強度(積分面積強度)は、等価な水素原子が3つあるので3(”3H”と記述)となる。したがって水素原子(i)に相当するピークは、多重度3、積分面積強度3Hとなる(以後、(t,3H)と示す。多重度はs=singlet(1重)、t=triplet(3重)、m=multiplet(4重以上)で示す)。したがってBImC4Sの構造から予想されるピークの多重度および面積強度は、(i)(t,3H)、(ii)(m,2H)、(iii)(m,2H)、(iv)(t,2H)、(v)(s,1H)、(vi)&(vii)(s,2H)[註:水素原子(vi)と(vii)は等価ではないので2つの(s,1H)になると予想されるが、複素環に結合する水素は等価のものとして一つのピークで現れることが多い。この系でも構造が既知の分子において、複素環の(vi)と(vii)に相当する水素のピークは分離せず、一本のピーク(s,2H)で現れる]、(viii)(t,2H)、(ix)(m,2H)、(x)(m,2H)、(xi)(t,2H)である。化学シフトは構造が既知の分子から予想することができ、構造から予想される化学シフト、多重度および面積強度は、δ=0.85(t,3H)、1.2(m,2H)、1.7(m,2H)、1.0〜2.0(m,2H)、1.0〜2.0(m,2H)、2.4(t,2H)、4.1〜4.2(t,2H)、4.1〜4.2(t,2H)、7.7(s,2H)、9.1(s,1H)となる。一方,観測されたNMRピークは、0.84(t,3H)、1.19(m,2H)、1.47(m,2H)、1.72(m,2H)、1.83(m,2H)、2.39(t,2H)、4.11(t,2H)、4.15(t,2H)、7.73(s,2H)、9.20(s,1H)で予想値とほぼ一致することから、目的物の合成を確認できた。
本実施例では、双性イオン型イオン液体に前出のBImC4Sを、プロトン供与体としてHTFSI(構造は図1参照)を使用した製造例を示す。
Claims (4)
- 同一分子中にアニオンとカチオンが共存する双性イオンを有するイオン液体と、プロトン供与体とを有してなるプロトン伝導体であって、
前記双性イオンのカチオン部が、下記構造式1
- 前記双性イオンのアニオン部が、下記構造式2
- 前記プロトン供与体が、下記構造式3
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロトン伝導体を使用してなる燃料電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006532780A JP4838134B2 (ja) | 2004-09-03 | 2005-09-01 | プロトン伝導体およびそれを用いた燃料電池 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004256869 | 2004-09-03 | ||
JP2004256869 | 2004-09-03 | ||
JP2006532780A JP4838134B2 (ja) | 2004-09-03 | 2005-09-01 | プロトン伝導体およびそれを用いた燃料電池 |
PCT/JP2005/015988 WO2006025482A1 (ja) | 2004-09-03 | 2005-09-01 | プロトン伝導体およびそれを用いた燃料電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2006025482A1 JPWO2006025482A1 (ja) | 2008-05-08 |
JP4838134B2 true JP4838134B2 (ja) | 2011-12-14 |
Family
ID=36000131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006532780A Expired - Fee Related JP4838134B2 (ja) | 2004-09-03 | 2005-09-01 | プロトン伝導体およびそれを用いた燃料電池 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8697309B2 (ja) |
EP (1) | EP1796193B1 (ja) |
JP (1) | JP4838134B2 (ja) |
WO (1) | WO2006025482A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5070730B2 (ja) * | 2006-04-25 | 2012-11-14 | Jsr株式会社 | プロトン伝導膜 |
JP5168913B2 (ja) * | 2007-01-22 | 2013-03-27 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池用触媒電極およびその製造方法 |
JP5245269B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2013-07-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 複合電解質及び固体高分子型燃料電池 |
JP2009016172A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Nissan Motor Co Ltd | 膜電極接合体及びその製造方法 |
DE112010002924A5 (de) * | 2009-07-16 | 2012-11-29 | Basf Se | Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzelle und zugehörige Brennstoffzelle |
WO2011006624A2 (de) * | 2009-07-16 | 2011-01-20 | Basf Se | Verfahren zum betrieb einer brennstoffzelle und zugehörige brennstoffzelle |
DE112010002928A5 (de) * | 2009-07-16 | 2012-08-30 | Basf Se | Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzelle |
CN103012796B (zh) * | 2011-09-23 | 2014-07-16 | 北京师范大学 | 一种制备聚砜的方法 |
EP2776819B1 (en) * | 2011-10-25 | 2018-12-19 | MSA Europe GmbH | Electrochemical gas sensor with an ionic liquid as electrolyte for the detection of ammonia and amines |
GB201309668D0 (en) | 2013-05-30 | 2013-07-17 | Isis Innovation | Organic semiconductor doping process |
WO2015151977A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | リンテック株式会社 | 双性イオン化合物およびイオン伝導体 |
DE102014009675A1 (de) * | 2014-06-30 | 2015-12-31 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Elektolytsystem für eine Brennstoffzelle |
WO2017124020A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Highly stretchable, transparent, and conductive polymer |
CN115304518B (zh) * | 2022-08-03 | 2023-10-31 | 苏州旭珀禾科技有限公司 | 一种具有生物相容性的两性离子化合物及其制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000251906A (ja) * | 1999-03-01 | 2000-09-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 固体高分子電解質膜及びこれを用いたバイポーラ膜型燃料電池 |
JP2003242996A (ja) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Toyota Motor Corp | 高分子電解質及び燃料電池 |
JP2004220837A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Toyota Motor Corp | 高分子電解質及び高分子電解質の製造方法並びに燃料電池 |
JP2005507003A (ja) * | 2001-10-25 | 2005-03-10 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 双性イオン性イミド |
JP2005166598A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Samsung Sdi Co Ltd | 固体高分子電解質および燃料電池 |
JP2005228588A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Sony Corp | プロトン伝導体及び電気化学デバイス |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09153371A (ja) | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Toshiba Corp | リン酸型燃料電池 |
CA2248246C (fr) * | 1996-12-30 | 2010-02-09 | Hydro-Quebec | Sels d'anions pentacycliques ou derives de tetrazapentalene, et leurs utilisations comme materiaux a conduction ionique |
JP4036279B2 (ja) | 2001-10-09 | 2008-01-23 | よこはまティーエルオー株式会社 | プロトン伝導体及びこれを用いた燃料電池 |
AU2003244261A1 (en) * | 2002-06-19 | 2004-01-06 | Ube Industries, Ltd. | Polyelectrolyte membrane and production method therefor |
US20040057835A1 (en) | 2002-09-24 | 2004-03-25 | Kirby Brian J. | Method for improving the performance of electrokinetic micropumps |
WO2005055286A2 (en) * | 2003-12-01 | 2005-06-16 | Konarka Technologies, Inc. | Zwitterionic compounds and photovoltaic cells containing same |
-
2005
- 2005-09-01 EP EP05776899A patent/EP1796193B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-01 WO PCT/JP2005/015988 patent/WO2006025482A1/ja active Application Filing
- 2005-09-01 US US11/574,699 patent/US8697309B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-01 JP JP2006532780A patent/JP4838134B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000251906A (ja) * | 1999-03-01 | 2000-09-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 固体高分子電解質膜及びこれを用いたバイポーラ膜型燃料電池 |
JP2005507003A (ja) * | 2001-10-25 | 2005-03-10 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 双性イオン性イミド |
JP2003242996A (ja) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Toyota Motor Corp | 高分子電解質及び燃料電池 |
JP2004220837A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Toyota Motor Corp | 高分子電解質及び高分子電解質の製造方法並びに燃料電池 |
JP2005166598A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Samsung Sdi Co Ltd | 固体高分子電解質および燃料電池 |
JP2005228588A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Sony Corp | プロトン伝導体及び電気化学デバイス |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1796193A4 (en) | 2010-12-01 |
EP1796193B1 (en) | 2011-12-14 |
US8697309B2 (en) | 2014-04-15 |
WO2006025482A1 (ja) | 2006-03-09 |
JPWO2006025482A1 (ja) | 2008-05-08 |
US20070231647A1 (en) | 2007-10-04 |
EP1796193A1 (en) | 2007-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4838134B2 (ja) | プロトン伝導体およびそれを用いた燃料電池 | |
Watanabe et al. | Application of ionic liquids to energy storage and conversion materials and devices | |
JP5603733B2 (ja) | 電解溶質として有用な新規な物質 | |
Allen et al. | Oxygen reduction reactions in ionic liquids and the formulation of a general ORR mechanism for Li–air batteries | |
JP4699835B2 (ja) | 電気化学デバイス用プロトン伝導媒体及びそれを含む電気化学デバイス | |
RU2374257C2 (ru) | Ионная жидкость, содержащая ион фосфония, и способ ее получения | |
KR20130115265A (ko) | 전해질 제제 | |
JPWO2003106419A1 (ja) | 常温溶融塩、その製造方法及びその用途 | |
Plewa-Marczewska et al. | New tailored sodium salts for battery applications | |
KR20140039242A (ko) | 전해질 제형 | |
US10673095B2 (en) | Electrochemical cells having ionic liquid-containing electrolytes | |
KR20120120314A (ko) | 전해질 조성물 | |
WO2015199100A1 (ja) | 双性イオン化合物およびイオン伝導体 | |
EP3197906A1 (en) | Polyoxometalate salts, proton exchange membranes and precursors, membrane-electrode assemblies, fuel cells and methods | |
Pozo-Gonzalo et al. | Understanding of the electrogenerated bulk electrolyte species in sodium-containing ionic liquid electrolytes during the oxygen reduction reaction | |
KR20040045916A (ko) | 양쪽이온성 이미드 | |
JP4045252B2 (ja) | リチウムイオン性液体およびそれを用いた非水電解液 | |
KR101609271B1 (ko) | 유무기 복합 프로톤 전도체, 이를 포함하는 연료전지용 전극과 전해질막 및 이를 채용한 연료전지 | |
JP6371157B2 (ja) | イオン液体、レドックスフロー二次電池用電解液、レドックスフロー二次電池および塩 | |
Krueger et al. | Redox mediators for faster lithium peroxide oxidation in a lithium–oxygen cell: a scanning electrochemical microscopy study | |
JP5852656B2 (ja) | 官能化フルオロアルキルフルオロリン酸塩 | |
JP2005029655A (ja) | 高分子電解質組成物 | |
WO2005027157A2 (ja) | 常温溶融塩及び電気化学デバイス | |
Pant et al. | Quantum mechanical investigation of proton transport in imidazolium methanesulfonate ionic liquid | |
JP2010013435A (ja) | イオン伝導体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110426 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110622 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110927 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110929 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141007 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |