JP4969126B2 - 固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備並びに電極膜複合体及び燃料電池 - Google Patents
固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備並びに電極膜複合体及び燃料電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4969126B2 JP4969126B2 JP2006089809A JP2006089809A JP4969126B2 JP 4969126 B2 JP4969126 B2 JP 4969126B2 JP 2006089809 A JP2006089809 A JP 2006089809A JP 2006089809 A JP2006089809 A JP 2006089809A JP 4969126 B2 JP4969126 B2 JP 4969126B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- solid electrolyte
- casting
- electrolyte film
- solvent
- 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.)
- Active
Links
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 201
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 101
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 74
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 23
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 310
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 166
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 156
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 146
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 48
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 43
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 30
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 claims description 27
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 23
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 594
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 description 95
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 65
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 41
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 39
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 33
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 31
- -1 alkali metal cations Chemical class 0.000 description 29
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 22
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 21
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 19
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 15
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 13
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 12
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 12
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 9
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 238000011978 dissolution method Methods 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 8
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 6
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 6
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 6
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 6
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 6
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 6
- 0 Cc1ccc(*(*)*)cc1 Chemical compound Cc1ccc(*(*)*)cc1 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 5
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 5
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 4
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 4
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 4
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical compound OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 4
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 4
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 241000894007 species Species 0.000 description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 4
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N hypobromite Inorganic materials Br[O-] JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 3
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 3
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 3
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 3
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MNYXAADBNDXXFB-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-[[4-(4-pentylcyclohexyl)phenoxy]methyl]benzene Chemical compound C1CC(CCCCC)CCC1C(C=C1)=CC=C1OCC1=CC=C(C=C)C=C1 MNYXAADBNDXXFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 3-(2,3-dimethoxyphenyl)prop-2-enal Chemical compound COC1=CC=CC(C=CC=O)=C1OC FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005727 Friedel-Crafts reaction Methods 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 2
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910002845 Pt–Ni Inorganic materials 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 238000012644 addition polymerization Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 229920006289 polycarbonate film Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 description 2
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 description 2
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N trimethyl orthoformate Chemical compound COC(OC)OC PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(Cl)=C1Cl RELMFMZEBKVZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZRZHXNCATOYMJH-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-ethenylbenzene Chemical compound ClCC1=CC=C(C=C)C=C1 ZRZHXNCATOYMJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQJZHMCWDKOPQG-UHFFFAOYSA-N 2-anilino-2-oxoacetic acid Chemical compound OC(=O)C(=O)NC1=CC=CC=C1 PQJZHMCWDKOPQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QRAZRBGYBYIGRL-UHFFFAOYSA-N 4-(4-pentylcyclohexyl)phenol Chemical compound C1CC(CCCCC)CCC1C1=CC=C(O)C=C1 QRAZRBGYBYIGRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Natural products OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical group N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 1
- BVTJGGGYKAMDBN-UHFFFAOYSA-N Dioxetane Chemical compound C1COO1 BVTJGGGYKAMDBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N Methyl cyanoacrylate Chemical compound COC(=O)C(=C)C#N MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000272162 Podargidae Species 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910002839 Pt-Mo Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002848 Pt–Ru Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018883 Pt—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002787 Ru-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002793 Ru–Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-ONCXSQPRSA-N abietic acid Chemical compound C([C@@H]12)CC(C(C)C)=CC1=CC[C@@H]1[C@]2(C)CCC[C@@]1(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-ONCXSQPRSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910001422 barium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonic acid Substances OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000011549 crystallization solution Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000001983 dialkylethers Chemical class 0.000 description 1
- NKDDWNXOKDWJAK-UHFFFAOYSA-N dimethoxymethane Chemical compound COCOC NKDDWNXOKDWJAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 125000002228 disulfide group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005606 hygroscopic expansion Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000007603 infrared drying Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- TYQCGQRIZGCHNB-JLAZNSOCSA-N l-ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(O)=C(O)C1=O TYQCGQRIZGCHNB-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012702 metal oxide precursor Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002116 nanohorn Substances 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M salicylate Chemical compound OC1=CC=CC=C1C([O-])=O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960001860 salicylate Drugs 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 description 1
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical compound NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000626 sulfinic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O.OS(O)(=O)=O HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008053 sultones Chemical class 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 150000005622 tetraalkylammonium hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/0013—Casting processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/0011—Casting solutions therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/0011—Casting solutions therefor
- B01D67/00113—Pretreatment of the casting solutions, e.g. thermal treatment or ageing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/0016—Coagulation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/0016—Coagulation
- B01D67/00165—Composition of the coagulation baths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/30—Polyalkenyl halides
- B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
- B01D71/36—Polytetrafluoroethene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
- B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/76—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
- B01D71/80—Block polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/76—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
- B01D71/82—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74 characterised by the presence of specified groups, e.g. introduced by chemical after-treatment
-
- 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
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
- H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
- H01M8/102—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer
- H01M8/1027—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer having carbon, oxygen and other atoms, e.g. sulfonated polyethersulfones [S-PES]
-
- 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
- H01M8/102—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer
- H01M8/1032—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer having sulfur, e.g. sulfonated-polyethersulfones [S-PES]
-
- 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
- H01M8/1039—Polymeric electrolyte materials halogenated, e.g. sulfonated polyvinylidene fluorides
-
- 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
- H01M8/1069—Polymeric electrolyte materials characterised by the manufacturing processes
- H01M8/1081—Polymeric electrolyte materials characterised by the manufacturing processes starting from solutions, dispersions or slurries exclusively of polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/10—Catalysts being present on the surface of the membrane or in the pores
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/26—Electrical properties
-
- 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
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0082—Organic polymers
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
(1)本発明の固体電解質フィルムの製造方法は、連続搬送されるウェブ状の固体電解質フィルムの製造方法であって、固体電解質と有機溶媒とを含むドープを、走行する支持体上に流延ダイから流延して流延膜を形成する第1工程と、前記流延膜のエアー面側を乾燥し、流延直後から60秒経過後の前記流延膜の前記エアー面側に前記支持体側とは異なる表面張力をもつスキン層を生成させる第2工程と、前記流延膜を前記支持体から剥がして前記有機溶媒を含んだ湿潤状態の固体電解質フィルムとする第3工程と、前記湿潤状態の固体電解質フィルムを乾燥して固体電解質フィルムとする第4工程と、前記流延膜と前記乾燥前の前記湿潤状態の固体電解質フィルムとの少なくともいずれか一方に、前記有機溶媒より低沸点であり、前記固体電解質の貧溶媒である液を接触させる第5工程と、を有することを特徴とする。
(2)前記第2工程では、前記エアー面に3m/秒未満の風速の乾燥風をあてて前記スキン層を生成すること。
(3)前記エアー面に対向して備えられるスリットから前記乾燥風を出すスリットノズルと、前記エアー面に対向して備えられる第1の開口から前記乾燥風を出して第2の開口から前記流延膜近傍の空気を吸引する2次元ノズルとのいずれか一方を有するチャンバにより前記乾燥を行うことを特徴とする。
(4)残留溶媒量が、乾量基準で150質量%以上500質量%以下の前記流延膜に前記乾燥をおこなうこと。
(5)前記第5工程において前記液に前記湿潤フィルムを接触させる場合には、前記第4工程は前記第5工程の次工程であること。
(6)前記第5工程において前記液に前記流延膜を接触させる場合には、前記第5工程の後に前記流延膜を乾燥する第6工程を有すること。
(7)前記液が、1種類の化合物からなること。
(8)前記液が、2種類以上の化合物からなること。
(9)前記第5工程を複数回行うこと。
(10)前記流延膜と前記湿潤フィルムとの少なくともいずれか一方を前記液に浸漬することにより前記接触を行うこと。
(11)前記有機溶媒は、前記固体電解質の貧溶媒及び良溶媒の混合物であること。
(12)前記有機溶媒における貧溶媒の質量比率が10%以上100%未満であること。
(13)前記良溶媒はジメチルスルホキシドを含み、前記貧溶媒は炭素数が1〜5のアルコールを含むこと。
(14)前記固体電解質は、炭化水素系ポリマーであること。
(15)前記炭化水素系ポリマーは、スルホン酸基を有する芳香族系ポリマーであること。
(16)前記芳香族系ポリマーは、化3の一般式で示される共重合体であること。
(18)本発明の固体電解質フィルムは、上記(1)ないし(16)いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法で製膜されること。
(19)本発明の電極膜複合体は、上記(18)項記載の固体電解質フィルムと、前記固体電解質フィルムの一方の面に密着して備えられ、外部から供給される水素含有物質からプロトンを発生するためのアノード電極と、前記固体電解質フィルムの他方の面に密着して備えられ、前記固体電解質フィルムを通過した前記プロトンと外部から供給される気体中に含まれる酸素とから水を合成するカソード電極と、を有すること。
(20)本発明の燃料電池は、上記(19)項記載の電極膜複合体と、前記電極膜複合体の電極に接触して備えられ、前記アノード電極及び前記カソード電極と外部との電子の受け渡しをする集電体と、を有すること
本発明は、後述の製造法によりフィルムとする固体電解質として、プロトン供与基をもつポリマーを用いている。プロトン供与基をもつポリマーは、特に限定されないが、酸残基をもち、プロトン伝導材料として公知であるものを用いることができる。中でも好ましいポリマーは、酸残基をもつものであり、例えば、側鎖にスルホン酸を有する付加重合高分子化合物、側鎖リン酸基ポリ(メタ)アクリレート、ポリエーテルエーテルケトンをスルホン化したスルホ化ポリエーテルエーテルケトン、スルホ化ポリベンズイミダゾール、ポリスルホンをスルホン化したスルホ化ポリスルホン、耐熱性芳香族高分子化合物のスルホ化物などが挙げられる。側鎖にスルホン酸を有する付加重合高分子化合物としては、ナフィオン(登録商標)に代表されるパーフルオロスルホン酸や、スルホ化スチレン、スルホ化ポリアクリロニトリルスチレン、スルホ化ポリアクリロニトリルブタジエンスチレンなどがあり、耐熱性芳香族高分子のスルホ化物としてはスルホ化ポリイミド等がある。
図1にドープ製造設備を示す。ただし、本発明はここに示すドープ製造装置及び方法に限定されない。ドープ製造設備10は、溶媒を貯留するための溶媒タンク11と、固体電解質を供給するためのホッパ12と、添加剤を貯留するための添加剤タンク15と、溶媒と固体電解質と添加剤とを混合して混合液16とする混合タンク17と、混合液16を加熱するための加熱装置18と、加熱された混合液16の温度を調整するための温度調整器21と、温度調整器21を出た混合液16をろ過するろ過装置22と、ろ過装置22からのドープ24の濃度を調整するためのフラッシュ装置26と、濃度調整されたドープ24をろ過するためのろ過装置27とを備える。そしてドープ製造設備10には、さらに、溶媒を回収するための回収装置28と、回収された溶媒を再生するための再生装置29とが備えられている。そして、このドープ製造設備10は、ストックタンク32を介してフィルム製造設備33に接続されている。なお、送液量を調節するためのバルブ36〜38と、送液用ポンプ41,42とがドープ製造設備10には設けられているが、これらが配される位置及び数の増減については適宜変更される。
固体電解質フィルムを製造する方法を説明する。図2は第1実施形態としてのフィルム製造設備33の概略図である。ただし、本発明は、ここに示すようなフィルム製造方法及び設備に限定されるものではない。フィルム製造設備33には、ストックタンク32から送られてくるドープ24から異物を除去するろ過装置61と、このろ過装置61でろ過されたドープ24を流延して固体電解質フィルム(以下、単にフィルムと称する)62とする流延室63と、フィルム62の両側端部を保持しながら乾燥するテンタ64と、フィルム62の両側端部を切り離す耳切装置67と、フィルム62を液に浸漬する第1液浴槽65、及び第2液浴槽66と、フィルム62を複数のローラ68に掛け渡して搬送しながら乾燥する乾燥室69と、フィルム62を冷却するための冷却室71と、フィルム62の帯電量を減らすための除電装置72と、側端部にエンボス加工を施すナーリング付与ローラ対73と、フィルム62を巻き取る巻取機76とが備えられる。
以下に、固体電解質フィルムを電極膜複合体(Membrane and Electrode Assembly,以下、MEAと称する)に使用する例と、この電極膜複合体を燃料電池に用いる例とを説明する。ただし、ここに示すMEA及び燃料電池の様態は本発明の一例であり、本発明はこれに限定されない。図6は、MEAの概略を示す断面図である。MEA131は、フィルム62と、このフィルム62を挟んで対向するアノード電極132及びカソード電極133とを備える。
(1)プロトン伝導材料塗布法:活性金属担持カーボン、プロトン伝導材料、溶媒を含む触媒ペースト(インク)をフィルム62の両面に直接塗布し、多孔質導電シート132a,133aを塗布層に熱圧着して5層構成のMEAを作製する。
(2)多孔質導電シート塗布法:触媒層132b,133bの材料を含んだ液、例えば触媒ペーストを、多孔質導電シート132a,133aの表面に塗布し、触媒層132b,133bを形成させた後、フィルム62と圧着し、5層構成のMEA131を作製する。
(3)Decal法:触媒ペーストをPTFE上に塗布し、触媒層132b,133bを形成させた後、フィルム62に触媒層132b,133bのみをうつし、3層構造を形成し、これに多孔質導電シート132a,133aを圧着し、5層構成のMEA131を作製する。
(4)触媒後担持法:白金未担持カーボン材料をプロトン伝導材料とともに混合したインクをフィルム62、多孔質導電シート132a,133aあるいはPTFE上に塗布・製膜した後、白金イオンを含む液にフィルム62を含浸させ、白金粒子をフィルム中で還元析出させて触媒層132b,133bを形成させる。触媒層132b,133bを形成させた後は、上記(1)〜(3)の方法にてMEA131を作製する。
(5)その他:触媒層132b、133bの材料を含んだ塗布液を予めつくり、この塗布液を支持体に塗布して乾燥する。触媒層132b、133bが形成された支持体を、触媒層132b、133bがフィルム62に接するようにフィルム62の両面にそれぞれ重ねて圧着する。そして、支持体を剥がしてから、触媒層132b、133bが両面に形成されたフィルム62を多孔質導電シート132a、133aで挟み込む方法を適用することにより、触媒層132b、133bをフィルム62に密着させてMEA131を作製する。
・原料A; 100質量部
・溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド 400質量部
(1)4−(4−(4−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシメチル)スチレンの合成
下記の配合の物質を100℃、7時間反応させた後、得られた反応液を室温まで冷却して、これに水を加え晶析させた。晶析液をろ過した後、得られたろ液を、水/アセトニトリル=1/1とした水溶液で洗浄、風乾して、4−(4−(4−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシメチル)スチレンを得た。
・4−(4−ペンチルシクロヘキシル)フェノール 14質量部
・4−クロロメチルスチレン 9質量部
・炭酸カリウム 11質量部
・N,N−ジメチルホルムアミド 66質量部
下記配合の混合物を60℃まで加熱した。
・ポリブタジエンラテックス 100質量部
・ロジン酸カリウム 0.83質量部
・デキストローズ 0.50質量部
・ピロリン酸ナトリウム 0.17質量部
・硫酸第1鉄 0.08質量部
・水 250質量部
・アクリロニトリル 21質量部
・4−(4−(4−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシメチル)スチレン 62質量部
・t−ドデシルチオール 0.5質量部
・クメンヒドロパーオキシド 3.0質量部
(2)で得られたグラフト共重合体100質量部を、塩化メチレン1300質量部に溶解し、得られた溶液を0℃以下に保ちながら、これに濃硫酸13質量部をゆっくり加えた。そしてこれを6時間攪拌して沈殿を生じさせた。溶媒を除去した後に沈殿物を乾燥し、原料Aとしてのスルホ化ポリアクリロニトリルブタジエンスチレンを得た。滴定によるスルホン酸基の導入率は35%であった。
ドープAを走行する流延バンド82へ流延ダイ81から流延し、流延膜24aを形成した。流延室63の温度は、温調装置97を用いて80℃に保った。流延後2秒間は乾燥風が直接に流延ビード及び流延膜24aに当たらないように遮風板95を設置して、流延ダイ81近傍の静圧変動を±1Pa以下に抑制した。その後、流延バンド82上の流延膜24aを、スリットノズルを備える第1送風ダクト91からの乾燥風、及び第2〜第4送風ダクト92〜94からの流延膜24aに対して平行に送られる乾燥風によって乾燥させた。第1送風ダクト91では、流延膜24aの移動方向と略同じ方向の風向で、流延膜24aに対する風速2m/秒で、80℃10%RHの乾燥風を流延膜24aのエアー面24b側に吹き付けた。その後、第2送風ダクト92により、風速2m/秒で温度が80℃の乾燥風を送風した。そして、流延直後から120秒が経過したときに、流延膜24aのエアー面24b側にスキン層24cが生成された。このスキン層24cの厚さは、10μmであった。また、第3送風ダクト93により、風速10m/秒で温度が120℃の乾燥風を送風した。また、第4送風ダクト94により、風速10m/秒で温度が100℃の乾燥風を送風した。流延バンド82上での乾燥雰囲気における酸素濃度は5vol%に保持した。なお、この酸素濃度を5vol%に保持するために、空気を窒素ガスで置換した。また、流延室63内の溶媒を凝縮回収するために、凝縮器98を設け、その出口温度を−10℃に設定した。
アンリツ電気社製の電子マイクロメーターを用いて600mm/分の速度にて連続的にフィルム62の厚みを測定した。測定により得られたデータは、縮尺1/20、チャート速度30mm/分にてチャート紙上に記録された。そして定規によりデータ曲線に関して計測を実施したのちに、その計測値を基に厚みの平均値とこの平均値に対する厚みのばらつきとを求めた。表1においては、(a)は厚みの平均値(単位;μm)、(b)は(a)に対する厚みのばらつき(単位;μm)を表す。
フィルム62を7mm×35mmに切断して、ガスクロマトグラフィ(GC−18A、島津製作所(株)製)にて、フィルム残留溶媒量を測定した。
得られた固体電解質フィルム62について、長手方向に沿って1mおきに10個の測定箇所を選んだ。その10箇所を直径13mmの円形サンプルとして打ち抜いた。各サンプルを2枚のステンレス板で挟み、ソーラトロン社1470および1255Bを用いて交流インピーダンス法によりプロトン伝導度を測定した。測定は80℃、相対湿度95%の条件下で実施した。プロトン伝導度は、表1に示すように交流インピーダンスの値(単位;S/cm)として示される。
フィルム62を用いて燃料電池141を作製し、その燃料電池141の出力を測定した。燃料電池141の作製方法及び出力密度の測定方法は、下記の方法による。
白金担持カーボン2gと固体電解質15g(5%DMF溶液)とを混合し、超音波分散器で30分間分散させた。分散物の平均粒子径は約500nmであった。得られた分散物を、厚さ350μmのカーボンペーパー上に塗布して乾燥した後、このカーボンペーパーを直径9mmの円形に打ち抜き、触媒シートAを作製した。なお、上記白金担持カーボンは、VulcanXC72に白金50wt%が担持されたものであり、固体電解質は、フィルム62を製造するためのものと同じものとした。
固体電解質フィルム62の両面に、塗膜がフィルム62に接するように触媒シートAを張り合わせ、80℃、3MPa、2分間で熱圧着し、MEAを作製した。
(2)で得られたMEAを図7に示す燃料電池にセットし、アノード極側の開口部151に15質量%のメタノール水溶液を注入した。このとき、カソード極側の開口部152は大気と接するようにした。アノード電極132とカソード電極133とを、マルチチャンネルバッテリ評価システム(ソーラトロン社1470)で接続させて、出力密度(単位;W/cm2 )を測定した。
・原料B; 100質量部
・溶媒;N−メチルピロリドン 400質量部
ドープBを走行する流延バンド82へ流延ダイ81から流延して流延膜としたこと、及び次に示す乾燥条件以外は、実施例1と同一条件でフィルム62を製造した。流延直後から80秒が経過したときに、流延膜24aのエアー面24b側にスキン層24cが生成された。実施例2における乾燥条件は、第2送風ダクト92からの乾燥風を、風速2m/秒で温度が80℃とし、第3送風ダクト93からの乾燥風を、風速10m/秒で温度が140℃とし、第4送風ダクト94からの乾燥風を、風速10m/秒で温度が140℃とし、テンタ64の乾燥ゾーンの乾燥風の温度を160℃とし、乾燥室69での乾燥温度を160〜180℃とした以外は、第1実施例と同条件でフィルム62を製造した。なお、剥取ローラ109で剥ぎ取ったフィルム62の表面温度は70℃であった。得られたフィルム62についての評価結果は、表1に示す。
・原料D; 100質量部
・溶媒成分1;ジメチルスルホキシド 256質量部
・溶媒成分2;メタノール 171質量部
・原料E; 100質量部
・溶媒成分1;ジメチルスルホキシド 200質量部
・溶媒成分2;メタノール 135質量部
24 ドープ
24a 流延膜
24b エアー面
24c スキン層
33 フィルム製造設備
62 フィルム
64 テンタ
64a クリップ
65、66、120、121 浴槽
65a、66a 液
69 乾燥室
91〜94 送風ダクト
113 液膜乾燥装置
131 電極膜複合体(MEA)
132 アノード電極
133 カソード電極
141 燃料電池
146 集電体
Claims (20)
- 連続搬送されるウェブ状の固体電解質フィルムの製造方法であって、
固体電解質と有機溶媒とを含むドープを、走行する支持体上に流延ダイから流延して流延膜を形成する第1工程と、
前記流延膜のエアー面側を乾燥し、流延直後から60秒経過後の前記流延膜の前記エアー面側に前記支持体側とは異なる表面張力をもつスキン層を生成させる第2工程と、
前記流延膜を前記支持体から剥がして前記有機溶媒を含んだ湿潤状態の固体電解質フィルムとする第3工程と、
前記湿潤状態の固体電解質フィルムを乾燥して固体電解質フィルムとする第4工程と、
前記流延膜と前記乾燥前の前記湿潤状態の固体電解質フィルムとの少なくともいずれか一方に、前記有機溶媒より低沸点であり、前記固体電解質の貧溶媒である液を接触させる第5工程とを有することを特徴とする固体電解質フィルムの製造方法。 - 前記第2工程では、前記エアー面に3m/秒未満の風速の乾燥風をあてて前記スキン層を生成することを特徴とする請求項1記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 前記エアー面に対向して備えられるスリットから前記乾燥風を出すスリットノズルと、前記エアー面に対向して備えられる第1の開口から前記乾燥風を出して第2の開口から前記流延膜近傍の空気を吸引する2次元ノズルとのいずれか一方を有するチャンバにより前記乾燥を行うことを特徴とする請求項2記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 残留溶媒量が、乾量基準で150質量%以上500質量%以下の前記流延膜に前記乾燥をおこなうことを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 前記第5工程において前記液に前記湿潤フィルムを接触させる場合には、
前記第4工程は前記第5工程の次工程であることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法。 - 前記第5工程において前記液に前記流延膜を接触させる場合には、
前記第5工程の後に前記流延膜を乾燥する第6工程を有することを特徴とする請求項1ないし5いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法。 - 前記液が、1種類の化合物からなることを特徴とする請求項1ないし6いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 前記液が、2種類以上の化合物からなることを特徴とする請求項1ないし6いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 前記第5工程を複数回行うことを特徴とする請求項1ないし8いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 前記流延膜と前記湿潤フィルムとの少なくともいずれか一方を前記液に浸漬することにより前記接触を行うことを特徴とする請求項1ないし9いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 前記有機溶媒は、前記固体電解質の貧溶媒及び良溶媒の混合物であることを特徴とする請求項1ないし10いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 前記有機溶媒における貧溶媒の質量比率が10%以上100%未満であることを特徴とする請求項11記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 前記良溶媒はジメチルスルホキシドを含み、前記貧溶媒は炭素数が1〜5のアルコールを含むことを特徴とする請求項11または12記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 前記固体電解質は、炭化水素系ポリマーであることを特徴とする請求項1ないし13いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 前記炭化水素系ポリマーは、スルホン酸基を有する芳香族系ポリマーであることを特徴とする請求項14記載の固体電解質フィルムの製造方法。
- 連続搬送されるウェブ状の固体電解質フィルムの製造設備であって、
固体電解質と有機溶媒とを含むドープを、走行する支持体上に流延ダイから流延して流延膜を形成する流延装置と、
前記流延膜のエアー面側を乾燥し、流延直後から60秒経過後の前記流延膜の前記エアー面側に前記支持体側とは異なる表面張力をもつスキン層を生成させる第1乾燥装置と、
前記流延膜を前記支持体から剥がして前記有機溶媒を含む湿潤状態の固体電解質フィルムとする剥離装置と、
前記湿潤状態の固体電解質フィルムを乾燥して固体電解質フィルムとする第2乾燥装置と、
前記有機溶媒より低沸点であり、前記固体電解質の貧溶媒である液を、前記流延膜と前記湿潤状態の固体電解質フィルムとの少なくともいずれか一方に接触させる液接触装置と、
を有することを特徴とする固体電解質フィルムの製造設備。 - 請求項1ないし16いずれか1項記載の固体電解質フィルムの製造方法で製膜されることを特徴とする燃料電池用の固体電解質フィルム。
- 請求項18記載の固体電解質フィルムと、
前記固体電解質フィルムの一方の面に密着して備えられ、外部から供給される水素含有物質からプロトンを発生するためのアノード電極と、
前記固体電解質フィルムの他方の面に密着して備えられ、前記固体電解質フィルムを通過した前記プロトンと外部から供給される気体中に含まれる酸素とから水を合成するカソード電極と、
を有することを特徴とする電極膜複合体。 - 請求項19記載の電極膜複合体と、
前記電極膜複合体の電極に接触して備えられ、前記アノード電極及び前記カソード電極と外部との電子の受け渡しをする集電体と、
を有することを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006089809A JP4969126B2 (ja) | 2005-07-07 | 2006-03-29 | 固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備並びに電極膜複合体及び燃料電池 |
PCT/JP2006/313926 WO2007007825A1 (en) | 2005-07-07 | 2006-07-06 | Solid electrolyte membrane, method and apparatus of producing the same, membrane electrode assembly, and fuel cell |
EP06781046.5A EP1899992B1 (en) | 2005-07-07 | 2006-07-06 | Method of producing a solid electrolyte membrane |
US11/994,966 US8932509B2 (en) | 2005-07-07 | 2006-07-06 | Solid electrolyte membrane, method and apparatus of producing the same, membrane electrode assembly, and fuel cell |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005198378 | 2005-07-07 | ||
JP2005198378 | 2005-07-07 | ||
JP2006089809A JP4969126B2 (ja) | 2005-07-07 | 2006-03-29 | 固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備並びに電極膜複合体及び燃料電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007042585A JP2007042585A (ja) | 2007-02-15 |
JP4969126B2 true JP4969126B2 (ja) | 2012-07-04 |
Family
ID=37637208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006089809A Active JP4969126B2 (ja) | 2005-07-07 | 2006-03-29 | 固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備並びに電極膜複合体及び燃料電池 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8932509B2 (ja) |
EP (1) | EP1899992B1 (ja) |
JP (1) | JP4969126B2 (ja) |
WO (1) | WO2007007825A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101066618B (zh) * | 2006-03-28 | 2010-09-08 | 富士胶片株式会社 | 聚合物膜生产设备及方法 |
EP2722921A1 (en) * | 2009-03-04 | 2014-04-23 | Asahi Kasei E-materials Corporation | Fluoropolymer electrolyte membrane |
EP2293144B1 (en) * | 2009-09-04 | 2012-11-07 | Eastman Kodak Company | Method of drying lithographic printing plates after single-step-processing |
GB2494628B (en) * | 2011-09-07 | 2014-08-06 | Solaris Holdings Ltd | Method of secondary power source capacity increasing |
EP3021412A1 (en) * | 2014-11-12 | 2016-05-18 | Toto Ltd. | Solid oxid fuel cell manufacturing method and dispenser apparatus for manufacturing same |
DE102015014515A1 (de) * | 2015-11-11 | 2017-05-11 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Elektrolytleiter, Verfahren zur Herstellung eines Elektrolytleiters sowie ein elektrochemischer Gassensor und ein Gasmessgerät mit einem solchen |
CN108779209A (zh) * | 2016-03-07 | 2018-11-09 | 3M创新有限公司 | 具有磺酰侧基的氟化共聚物和制备离聚物的方法 |
US11289700B2 (en) | 2016-06-28 | 2022-03-29 | The Research Foundation For The State University Of New York | KVOPO4 cathode for sodium ion batteries |
PL3396025T3 (pl) * | 2017-04-26 | 2020-11-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Sposób ciągłego wytwarzania do wytwarzania niewzmacnianego elementu składowego ogniwa elektrochemicznego |
CN108854566B (zh) * | 2017-05-10 | 2021-11-12 | 微宏动力系统(湖州)有限公司 | 一种用于制备多孔膜的液膜传送装置 |
CN112535954B (zh) * | 2019-09-21 | 2022-05-27 | 龙岩市瑞泽环保科技有限公司 | 一种抑菌反渗透膜的制备方法及其应用 |
KR20210065719A (ko) * | 2019-11-27 | 2021-06-04 | 현대자동차주식회사 | 리튬이온 이차전지 제조 시스템 및 방법 |
US20230024915A1 (en) * | 2021-07-16 | 2023-01-26 | Battelle Memorial Institute | Porous Polybenzimidazole Membrane Supports for Composite Membranes |
CN115945077B (zh) * | 2023-02-13 | 2023-12-05 | 湖州森诺氟材料科技有限公司 | 一种纳米级聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6227006A (ja) * | 1985-07-27 | 1987-02-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | 微孔性膜 |
DE3740871A1 (de) * | 1986-12-02 | 1988-06-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | Feinporige membran und verfahren zu ihrer herstellung |
JPH0366137A (ja) | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 金属半導体接合素子の製法 |
JPH05174856A (ja) | 1991-12-25 | 1993-07-13 | Ekuosu Res:Kk | イオン交換能を有するメタノール遮断膜 |
JPH05313014A (ja) * | 1992-05-06 | 1993-11-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 複屈折性フィルムの製造方法及び液晶表示装置 |
JP3385554B2 (ja) | 1992-09-25 | 2003-03-10 | 政廣 渡辺 | 高分子固体電解質組成物及びその組成物を用いた電気化学セル |
JP3342726B2 (ja) | 1993-01-29 | 2002-11-11 | 旭硝子株式会社 | 固体高分子電解質型の燃料電池及びその製造方法 |
JPH06342665A (ja) | 1993-03-18 | 1994-12-13 | Asahi Chem Ind Co Ltd | プロトン交換膜型燃料電池用イオン交換膜 |
JPH09320617A (ja) | 1996-05-31 | 1997-12-12 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 高分子固体電解質の製造方法 |
US6291091B1 (en) * | 1997-12-24 | 2001-09-18 | Ballard Power Systems Inc. | Continuous method for manufacturing a Laminated electrolyte and electrode assembly |
JP4457462B2 (ja) | 2000-04-19 | 2010-04-28 | 株式会社カネカ | プロトン伝導膜の製造方法及びそれからなる燃料電池 |
KR100454470B1 (ko) * | 2000-07-06 | 2004-10-28 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 전해질막 전극접합체의 제조방법 |
CA2421627A1 (en) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Ion-conducting sulfonated polymeric materials |
JP4911822B2 (ja) | 2001-02-07 | 2012-04-04 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | イオン交換樹脂膜の製造方法 |
JP4251795B2 (ja) * | 2001-08-20 | 2009-04-08 | 富士フイルム株式会社 | 溶液製膜方法 |
JP4052005B2 (ja) | 2001-12-20 | 2008-02-27 | 住友化学株式会社 | 高分子電解質膜の製造法 |
US6887415B2 (en) * | 2002-03-12 | 2005-05-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Production method of cellulose film, cellulose film, protective film for polarizing plate, optical functional film, polarizing plate, and liquid crystal display |
JP4208517B2 (ja) * | 2002-08-07 | 2009-01-14 | 富士フイルム株式会社 | ポリマー溶液濃縮方法及び装置 |
JP4019855B2 (ja) | 2002-08-20 | 2007-12-12 | Jsr株式会社 | プロトン伝導膜の製造方法 |
CN1286205C (zh) * | 2002-09-30 | 2006-11-22 | 旭硝子株式会社 | 电解质膜的制造方法以及固体高分子型燃料电池的制造方法 |
JP2004131530A (ja) | 2002-10-08 | 2004-04-30 | Toyobo Co Ltd | イオン性基を有するポリベンズイミダゾール系化合物を主成分とする溶液、成形物およびその成形物の製造法 |
JP2004322536A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 溶液製膜方法及び光学用ポリマーフィルム、偏光板保護膜、偏光板、光学機能性膜、液晶表示装置 |
JP2005041956A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Toyobo Co Ltd | 多孔質膜の凝固成形方法および製造装置 |
US7338692B2 (en) * | 2003-09-12 | 2008-03-04 | 3M Innovative Properties Company | Microporous PVDF films |
JP2005146018A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Jsr Corp | プロトン伝導膜の製造方法 |
JP2005171025A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Jsr Corp | プロトン伝導膜の製造方法 |
JP4821946B2 (ja) * | 2004-03-22 | 2011-11-24 | 東洋紡績株式会社 | 電解質膜及びその製造方法 |
JP2005310643A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Jsr Corp | 多孔質プロトン伝導膜、その製造方法および膜−電極接合体の製造方法 |
JP4687162B2 (ja) * | 2004-06-07 | 2011-05-25 | コニカミノルタオプト株式会社 | セルロースエステルフィルム及びその製造方法、光学フィルム、偏光板、液晶表示装置 |
-
2006
- 2006-03-29 JP JP2006089809A patent/JP4969126B2/ja active Active
- 2006-07-06 US US11/994,966 patent/US8932509B2/en active Active
- 2006-07-06 WO PCT/JP2006/313926 patent/WO2007007825A1/en active Application Filing
- 2006-07-06 EP EP06781046.5A patent/EP1899992B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1899992B1 (en) | 2016-08-17 |
US8932509B2 (en) | 2015-01-13 |
WO2007007825A1 (en) | 2007-01-18 |
US20090081518A1 (en) | 2009-03-26 |
EP1899992A1 (en) | 2008-03-19 |
EP1899992A4 (en) | 2009-10-21 |
JP2007042585A (ja) | 2007-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5044132B2 (ja) | 固体電解質フィルムの製造方法及び製造設備 | |
JP4969126B2 (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備並びに電極膜複合体及び燃料電池 | |
JP5044131B2 (ja) | 固体電解質複層フィルムの製造方法及び製造設備 | |
JP5093870B2 (ja) | 固体電解質複層フィルムの製造方法 | |
EP2002452B1 (en) | Method for producing a solid polymer electrolyte membrane | |
JP5036202B2 (ja) | 固体電解質フィルムの製造方法 | |
JP2007042584A (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備並びに燃料電池用電極膜複合体、及び燃料電池 | |
JP2007042591A (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、設備、電極膜複合体、燃料電池 | |
JP2007042592A (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、設備、電極膜複合体、燃料電池 | |
JP4969131B2 (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備、並びに電極膜複合体、燃料電池 | |
JP5185555B2 (ja) | 固体電解質フィルムの製造方法及び製造設備 | |
JP2007042590A (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、設備、電極膜複合体、燃料電池 | |
JP2008204952A (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、並びに、この固体電解質フィルムを用いた電極膜複合体、燃料電池 | |
JP4969133B2 (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、並びに電極膜複合体、燃料電池 | |
JP4823736B2 (ja) | 固体電解質フィルムの製造方法 | |
JP2007042583A (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備並びに燃料電池用電極膜複合体、及び燃料電池 | |
JP2007042581A (ja) | 固体電解質ドープの製造方法、固体電解質フィルム及びその製造方法、電極膜複合体、燃料電池 | |
JP2007042595A (ja) | 固体電解質複層フィルム及びその製造方法、設備、電極膜複合体、燃料電池 | |
JP4944051B2 (ja) | 固体電解質複層フィルム及びその製造方法 | |
JP5305672B2 (ja) | 固体電解質フイルムの製造方法 | |
JP2007042586A (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備並びに電極膜複合体及び燃料電池 | |
JP5243051B2 (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、並びにこの固体電解質フィルムを用いた電極膜複合体、燃料電池 | |
JP4969132B2 (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、製造設備、並びに電極膜複合体、燃料電池 | |
JP4986298B2 (ja) | 固体電解質フイルムの製造方法及びウェブ状の固体電解質フイルム | |
JP2007042594A (ja) | 固体電解質フィルム及びその製造方法、設備、電極膜複合体、燃料電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070123 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080717 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120111 |
|
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: 20120328 |
|
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: 20120403 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150413 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4969126 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |