JP5018769B2 - 電解質組成物、固体電解質膜および固体高分子型燃料電池 - Google Patents
電解質組成物、固体電解質膜および固体高分子型燃料電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5018769B2 JP5018769B2 JP2008506144A JP2008506144A JP5018769B2 JP 5018769 B2 JP5018769 B2 JP 5018769B2 JP 2008506144 A JP2008506144 A JP 2008506144A JP 2008506144 A JP2008506144 A JP 2008506144A JP 5018769 B2 JP5018769 B2 JP 5018769B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- formula
- sulfonic acid
- acid group
- structural unit
- unit represented
- 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
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Description
この欠点を克服するため、アミノ基を3つ以上含む多官能成分とテトラカルボン酸二無水物との重縮合により得られる繰り返し構造単位含有するポリイミド樹脂組成物をプロトン伝導性高分子膜として使用する技術が開示されている(例えば特許文献4参照)。このポリイミド樹脂組成物は、多官能成分による分岐構造や架橋構造により、直鎖型のみで構成されるポリイミドと比較しているが、ポリイミド直鎖分子内架橋によるスルホン酸基含有ポリイミドについての記載はない。
また、特許文献5には、ポリイミダゾピロロンの気体分離膜について使用する技術が開示されている。このポリイミダゾピロロンについては、スルホン酸基を含有するプロトン伝導性高分子電解質膜に関する記述はない。
イオン交換容量は滴定法により測定した。約100mgのフィルムサンプルを50mLの飽和食塩水に2日間浸漬させた。フィルムサンプルから解離したプロトンイオンを0.01規定の水酸化ナトリウム水溶液により、滴定しイオン交換容量を求めた。
フィルムサンプルを直径30mmの切片に切り出した後、ポリテトラフルオロエチレンホルダー上に設置し、膜抵抗を測定した。測定は水中で行った。電圧端子間距離は3,4,5,6mmとした。温度変化は伝導度測定セルを入れた恒温浴槽内の温度を変えて行った。測定温度範囲は5〜70℃であった。
室温にてイオン交換水と10体積%メタノール水溶液とを、直径30mmのフィルムサンプルを介して接触させ、イオン交換水側のメタノール濃度の時間変化を、1時間掛けてガスクロマトグラフィにて測定した。得られたメタノール濃度増加直線の傾きよりメタノール透過係数を計算した。
フィルムサンプルを30mm×30mmに切り出した後,100mLのイオン交換水を注いだ200mLのサンプル瓶内に入れた。耐水性の評価は、80℃の恒温槽内に蓋を閉じたサンプル瓶を入れて、フィルムサンプルの形状が保持できなくなるまでの時間(単位:時間)とした。
(スルホン酸基含有ポリイミドの合成)
1.72g(5mmol)の2,2’−ベンジジンスルホン酸{式(4)のジアミンに該当}と1.7mLのトリエチルアミンを、45mLのm−クレゾールに添加後、2,2’−ベンジジンスルホン酸が完全に溶解したのを確認してから、1.72g(5mmol)の3,3’−ジアミノベンジジン{式(5)のテトラアミンに該当}を加え、2.68g(10mmol)の1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物と安息香酸1.71gを添加し、80℃で4時間、180℃で10時間加熱撹拌した。
3,3’−ジアミノベンジジンの代わりに、ビス−4−(3−アミノフェノキシ)フェニルスルホンを2.16g(5mmol)用いた以外は実施例1と同様にしてポリイミドを合成し、ポリイミドフィルムを得た後、実施例1と同様にプロトン交換処理した。
3,3’−ジアミノベンジジンの代わりに、4,4’−オキシジアニリンを1.00g(5mmol)用いた以外は実施例1と同様にしてポリイミドを合成し、ポリイミドフィルムを得た後、実施例1と同様にプロトン交換処理した。
Claims (7)
- 式(1)で示される構造単位と式(2)で示される構造単位と式(3)で示される構造単位とを同一ポリマー内または異種のポリマー内に有する、ホモポリマーの混合物、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはこれらの混合物としてのスルホン酸基含有ポリイミドを含有する電解質組成物であって、前記ホモポリマーの混合物、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはこれらの混合物としてのスルホン酸基含有ポリイミド中、式(2)で示される構造単位と式(3)で示される構造単位との合計に対する式(3)で示される構造単位の割合が5〜95mol%の範囲にある電解質組成物。
- 前記スルホン酸基含有ポリイミドの数平均分子量Mnが5,000〜10,000,000の範囲にある、請求項1または2に記載の電解質組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の電解質組成物からなる固体電解質膜。
- 請求項4に記載の固体電解質膜を用いた固体高分子型燃料電池。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の電解質組成物が有機溶媒を含み、当該有機溶媒を含む電解質組成物を基体上に塗布し、その後溶媒を除去する、固体電解質膜の製造方法。
- 請求項6の方法によって作製された固体電解質膜を用いた固体高分子型燃料電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008506144A JP5018769B2 (ja) | 2006-03-23 | 2006-08-15 | 電解質組成物、固体電解質膜および固体高分子型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPPCT/JP2006/305783 | 2006-03-23 | ||
PCT/JP2006/305783 WO2007108118A1 (ja) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | 電解質組成物、固体電解質膜および固体高分子型燃料電池 |
JP2008506144A JP5018769B2 (ja) | 2006-03-23 | 2006-08-15 | 電解質組成物、固体電解質膜および固体高分子型燃料電池 |
PCT/JP2006/316036 WO2007108143A1 (ja) | 2006-03-23 | 2006-08-15 | 電解質組成物、固体電解質膜および固体高分子型燃料電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2007108143A1 JPWO2007108143A1 (ja) | 2009-08-06 |
JP5018769B2 true JP5018769B2 (ja) | 2012-09-05 |
Family
ID=46980593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008506144A Expired - Fee Related JP5018769B2 (ja) | 2006-03-23 | 2006-08-15 | 電解質組成物、固体電解質膜および固体高分子型燃料電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5018769B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004269658A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Toyota Motor Corp | 分枝化されたスルホン酸化ポリイミド樹脂及びその製造方法、スルホン酸化ポリイミド電解質膜及びその溶液、並びに燃料電池 |
JP2005082726A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Yamaguchi Technology Licensing Organization Ltd | 架橋スルホン化ポリイミド、その製造法及び用途 |
JP2005272666A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Japan Science & Technology Agency | ポリイミド樹脂およびその製造方法 |
-
2006
- 2006-08-15 JP JP2008506144A patent/JP5018769B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004269658A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Toyota Motor Corp | 分枝化されたスルホン酸化ポリイミド樹脂及びその製造方法、スルホン酸化ポリイミド電解質膜及びその溶液、並びに燃料電池 |
JP2005082726A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Yamaguchi Technology Licensing Organization Ltd | 架橋スルホン化ポリイミド、その製造法及び用途 |
JP2005272666A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Japan Science & Technology Agency | ポリイミド樹脂およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2007108143A1 (ja) | 2009-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Miyatake et al. | Highly proton conductive polyimide electrolytes containing fluorenyl groups | |
Wang et al. | Acid-base membranes of imidazole-based sulfonated polyimides for vanadium flow batteries | |
WO2007108143A1 (ja) | 電解質組成物、固体電解質膜および固体高分子型燃料電池 | |
Chuang et al. | Synthesis and properties of a new fluorine‐containing polybenzimidazole for high‐temperature fuel‐cell applications | |
Zhai et al. | Synthesis and properties of novel sulfonated polyimide membranes for direct methanol fuel cell application | |
Boroglu et al. | The synthesis and characterization of anhydrous proton conducting membranes based on sulfonated poly (vinyl alcohol) and imidazole | |
Kausar | Progression from polyimide to polyimide composite in proton-exchange membrane fuel cell: a review | |
JP5881194B2 (ja) | リン酸ドープ電解質膜およびその製造方法並びにそれを含む燃料電池 | |
Yasuda et al. | Synthesis and properties of polyimide ionomers containing sulfoalkoxy and fluorenyl groups | |
Boroglu et al. | Synthesis and characterization of poly (vinyl alcohol) proton exchange membranes modified with 4, 4-diaminodiphenylether-2, 2-disulfonic acid. | |
Ghorai et al. | Chemically stable sulfonated polytriazoles containing trifluoromethyl and phosphine oxide moieties for proton exchange membranes | |
Xu et al. | Construction of a new continuous proton transport channel through a covalent crosslinking reaction between carboxyl and amino groups | |
Hu et al. | Multi-block sulfonated poly (arylene ether nitrile) polymers bearing oligomeric benzotriazole pendants with exceptionally high H2/O2 fuel cell performance | |
Hu et al. | Cross‐linked polymer electrolyte membrane based on a highly branched sulfonated polyimide with improved electrochemical properties for fuel cell applications | |
Chang et al. | Hydrogen bond cross-linked sulfonated poly (imino ether ether ketone)(PIEEK) for fuel cell membranes | |
Umsarika et al. | Proton exchange membrane based on sulfonated poly (aromatic imide-co-aliphatic imide) for direct methanol fuel cell | |
Seo et al. | The stability of semi-interpenetrating polymer networks based on sulfonated polyimide and poly (ethylene glycol) diacrylate for fuel cell applications | |
KR100766649B1 (ko) | 폴리이미드 수지, 폴리이미드 수지의 제조방법, 및폴리이미드 수지를 포함하는 전해질막, 촉매층, 막/전극접합체 및 디바이스 | |
Yu et al. | Fabrication and Properties of Reinforced Membranes Based on Sulfonated Poly (arylene ether sulfone) Copolymers for Proton‐Exchange Membrane Fuel Cells | |
Cheng et al. | Influence of the carboxylic acid groups on the structure and properties of sulfonated poly (arylene ether nitrile) copolymer | |
JP2009270078A (ja) | 高分子電解質膜 | |
Li et al. | Composite membranes based on sulfonated poly (aryl ether ketone) s containing the hexafluoroisopropylidene diphenyl moiety and poly (amic acid) for proton exchange membrane fuel cell application | |
Matsumoto et al. | Sulfonated poly (ether sulfone) s with binaphthyl units as proton exchange membranes for fuel cell application | |
JP2004269658A (ja) | 分枝化されたスルホン酸化ポリイミド樹脂及びその製造方法、スルホン酸化ポリイミド電解質膜及びその溶液、並びに燃料電池 | |
Lee et al. | Sulfonated polyimide and poly (ethylene glycol) diacrylate based semi‐interpenetrating polymer network membranes for fuel cells |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120124 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120308 |
|
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: 20120515 |
|
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: 20120528 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150622 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |