JPS60160560A - 電池用隔膜 - Google Patents
電池用隔膜Info
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- JPS60160560A JPS60160560A JP59014481A JP1448184A JPS60160560A JP S60160560 A JPS60160560 A JP S60160560A JP 59014481 A JP59014481 A JP 59014481A JP 1448184 A JP1448184 A JP 1448184A JP S60160560 A JPS60160560 A JP S60160560A
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- JP
- Japan
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- cation exchange
- exchange resin
- formalin
- bridge formation
- exchange membrane
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- 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
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/457—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電池用隔膜、特にレドックス70−型電池に用
いられる隔膜に係るものである。
いられる隔膜に係るものである。
陽イオン交換膜或は陰イオン交換膜により仕切られた一
方の室に塩化鉄の塩#IM性液を、他方の室に塩化クロ
ムの塩酸酸性液を夫々代表的な電解質として有するレド
ックスフロー電池は、電力料金の安い夜間に充電し、昼
間にこれを使用する二次電池として知られている。
方の室に塩化鉄の塩#IM性液を、他方の室に塩化クロ
ムの塩酸酸性液を夫々代表的な電解質として有するレド
ックスフロー電池は、電力料金の安い夜間に充電し、昼
間にこれを使用する二次電池として知られている。
かかる電池が有する上記の如き二種類の電解液を分離す
る膜としては、陰、陽画イオン交換膜を用いることが出
来るが、陰イオン交換膜よりも陽イオン交換膜の方が電
解質液である二種類の陽イオンの混合割合が比較的少な
く、それだけ電池の寿命を長く出来る利点がある。
る膜としては、陰、陽画イオン交換膜を用いることが出
来るが、陰イオン交換膜よりも陽イオン交換膜の方が電
解質液である二種類の陽イオンの混合割合が比較的少な
く、それだけ電池の寿命を長く出来る利点がある。
しかしながら、この様な陽イオン交換膜それたけ一司や
はり二種類の陽イすンの混合が生じ、必ずしも満足し得
る寿命を得ることが出来ない。
はり二種類の陽イすンの混合が生じ、必ずしも満足し得
る寿命を得ることが出来ない。
本発明音はかかる欠点を排除し、陽イすンの混合を出来
るだけ抑制し得る隔膜を見出すことを目的として種々研
究、検討した結果、通常用いられている陽イオン交換膜
の表面t−特定の物質により被覆せしめることにより、
前記目的を達成し得ることを見出した。かくして本発明
は、陽イオン交換膜の表面を高架橋度の陽イオン交換樹
脂、高架橋度の陰イオン交換樹脂、ポリアミン、疎水性
高分子から選ばれた物質により被覆せしめたことを特徴
とする電池用隔膜を提供するにあも本発mにおいて用い
られる陽イオン交換膜として魂例えば陽イオン交換基と
してスルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基、水酸基等
を有し、母体となる重合体としては、例えばジビニルベ
ンゼンとスチレ/との共1合体、スチレンブタジェンと
の共重合体等を適宜採用し得る。
るだけ抑制し得る隔膜を見出すことを目的として種々研
究、検討した結果、通常用いられている陽イオン交換膜
の表面t−特定の物質により被覆せしめることにより、
前記目的を達成し得ることを見出した。かくして本発明
は、陽イオン交換膜の表面を高架橋度の陽イオン交換樹
脂、高架橋度の陰イオン交換樹脂、ポリアミン、疎水性
高分子から選ばれた物質により被覆せしめたことを特徴
とする電池用隔膜を提供するにあも本発mにおいて用い
られる陽イオン交換膜として魂例えば陽イオン交換基と
してスルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基、水酸基等
を有し、母体となる重合体としては、例えばジビニルベ
ンゼンとスチレ/との共1合体、スチレンブタジェンと
の共重合体等を適宜採用し得る。
本発明においてこれら陽イすン交換膜の表面は、高架橋
度の陽イオン交換樹脂、高架橋度の陰イオン交換樹脂、
ポリアミン、疎水性高分子から選ばれた物質により被後
される。
度の陽イオン交換樹脂、高架橋度の陰イオン交換樹脂、
ポリアミン、疎水性高分子から選ばれた物質により被後
される。
用いられる高架1i1にの陽イすン交換樹脂としては、
例えばスチレ/−ジピニルペンゼ/のスルホン化m J
ll&p−フェノールスルホン酸ソーダーフェノールホ
ルマリン縮合樹脂等を適宜採用出来るが、これらのうち
pフェノールスルホン酸ソーダーフェノールホルマリン
縮合樹脂を採用する場合には高選択透過性及び低電気抵
抗が得られるので特に好ましい。
例えばスチレ/−ジピニルペンゼ/のスルホン化m J
ll&p−フェノールスルホン酸ソーダーフェノールホ
ルマリン縮合樹脂等を適宜採用出来るが、これらのうち
pフェノールスルホン酸ソーダーフェノールホルマリン
縮合樹脂を採用する場合には高選択透過性及び低電気抵
抗が得られるので特に好ましい。
又、架橋度や重合度嫁一般に充分高くするのが適当であ
る。
る。
架橋度が低い場合には選択透過性が低くなり、又重合度
が低い場合には電気抵抗が高くなる虞れがあるので何れ
も好ましくない。
が低い場合には電気抵抗が高くなる虞れがあるので何れ
も好ましくない。
又高架橋度の陰イオン交換樹脂としては例えば、エチレ
ンイミン−エピクロルヒドリン、ビニルビリジ4ゾビニ
ルベンゼン、メタフェニレンジアミンとフェノール、ホ
ルwリン等を適宜採用し得るが、これらのうち4−ビニ
ルピリジン−ジビニルベンゼン、メタフェニレンジアミ
ン−ホルマリンを採用する場合には低抵抗、高選択透過
性が得られるので特に好ましい。
ンイミン−エピクロルヒドリン、ビニルビリジ4ゾビニ
ルベンゼン、メタフェニレンジアミンとフェノール、ホ
ルwリン等を適宜採用し得るが、これらのうち4−ビニ
ルピリジン−ジビニルベンゼン、メタフェニレンジアミ
ン−ホルマリンを採用する場合には低抵抗、高選択透過
性が得られるので特に好ましい。
又架橋度や重合度は一般に高いものを用いるのが適当で
ある。架橋度か低い場合には、選択透過性が低くなり、
逆に重合度が低い場合には抵抗が高くなる虞れがあるの
で何れも好ましくない。
ある。架橋度か低い場合には、選択透過性が低くなり、
逆に重合度が低い場合には抵抗が高くなる虞れがあるの
で何れも好ましくない。
又用いられるポリアミンとしては例えばジシアンジアミ
ン−ポル1リンの縮重合物へキサメチレンジアミン−ホ
ルマリンの重縮合物等が挙けられ、これらを採用する場
合には選択透過性、低電気抵抗が得られるので特に好ま
しい。
ン−ポル1リンの縮重合物へキサメチレンジアミン−ホ
ルマリンの重縮合物等が挙けられ、これらを採用する場
合には選択透過性、低電気抵抗が得られるので特に好ま
しい。
用いられるポリアミンの平均分子量としては一般に10
0〜5oooo程度を採用するのが適当である。
0〜5oooo程度を採用するのが適当である。
平均分子量が前記範囲に満たない場合には電気抵抗が^
くなり、逆に前記範囲を超える場合には選択透過性が低
くなる虞れがあるので何れも好ましくない。
くなり、逆に前記範囲を超える場合には選択透過性が低
くなる虞れがあるので何れも好ましくない。
又疎水性高分子物質としては例えは、アクリルアミド−
アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリルアミド
共重合体等を挙げることが出来、これらのつちアクリル
アミド−アクリロニトリル共重合体を採用する場合には
好適な疎水性を有するので特に好ましい。
アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリルアミド
共重合体等を挙げることが出来、これらのつちアクリル
アミド−アクリロニトリル共重合体を採用する場合には
好適な疎水性を有するので特に好ましい。
又、これら疎水性高分子物質の分子量としては一般に2
0000〜200000程度を採用するのが適当である
。
0000〜200000程度を採用するのが適当である
。
分子量が前記碗凹に満たない場合には電気抵抗が高くな
り、逆に前記範囲を超える場合には選択透過性が低くな
る處れがあるので何れも好ましくない。
り、逆に前記範囲を超える場合には選択透過性が低くな
る處れがあるので何れも好ましくない。
そしてこれら分子量の範囲のうち、aoooo〜800
0・0程度を採用する場合には、電気抵抗、選択透過性
の面から特に好ましい。
0・0程度を採用する場合には、電気抵抗、選択透過性
の面から特に好ましい。
本発明においてこれら物質を陽イオン交換膜表面に被覆
せしめる手段としては、例えば浸漬法、ロールコータ−
法等の手段を適宜採用することが出来る。
せしめる手段としては、例えば浸漬法、ロールコータ−
法等の手段を適宜採用することが出来る。
又これら物質を陽イすン交換膜表WJK被覆せしめるに
際し、例えばエタノール−ベンゼン混合溶媒を適宜用い
ることが出来る。
際し、例えばエタノール−ベンゼン混合溶媒を適宜用い
ることが出来る。
陽イすン交換膜表面に設けられる被覆層の厚さは、あま
り薄すぎると水素イオン以外のカチオンが陽イオン交換
膜を通して混合することを十分抑制し得す、逆にめまり
厚すぎると電気抵抗が高くなり、電池の機能を実質的に
阻害する虞れがあるので好唸しくない。この為、被覆層
の厚さは一般に0.002〜0.02鱈程度を採用する
のか適当である。
り薄すぎると水素イオン以外のカチオンが陽イオン交換
膜を通して混合することを十分抑制し得す、逆にめまり
厚すぎると電気抵抗が高くなり、電池の機能を実質的に
阻害する虞れがあるので好唸しくない。この為、被覆層
の厚さは一般に0.002〜0.02鱈程度を採用する
のか適当である。
本発明による隔膜を特にレドックスッロー型の電池用隔
膜として有用であり、その電解質組成としては、例えば
塩酸鉄−クロム系をはじめとし、リン酸マンガン−クロ
ム系、ビaりン酸マンガンークロム系等の伽のレドック
スフロー型電池組成を採用することが出来従来法の隔膜
を用い九電池に比してその寿命が2〜10倍程度長くし
得る利点がある。
膜として有用であり、その電解質組成としては、例えば
塩酸鉄−クロム系をはじめとし、リン酸マンガン−クロ
ム系、ビaりン酸マンガンークロム系等の伽のレドック
スフロー型電池組成を採用することが出来従来法の隔膜
を用い九電池に比してその寿命が2〜10倍程度長くし
得る利点がある。
次に本発81It−実施例により説明する。
実施例1
陽イすン交換基としてスルホン酸基を有するジビニルベ
ンゼン−スチレン共重合体から成る陽イす/交換膜(旭
硝子■社製商品名セレミオンCMV)の両表面に、別に
p−フェノールスルホン酸ソーダ27X$11物1に対
しフェノール3.917.35チホルiリン0.875
.20(i苛性ソーダ20重量比で調製した粘稠液を薄
く途布し130°0で2時間加熱硬化させた。この膜を
ζニセルを用いてIM陽イオンレドックス種のlNHC
l水溶液で高電流密度における充放電時のFθ、Crの
膜透過量を測定した結果未処理のセレミオンCMVの場
合の約%に減少した。
ンゼン−スチレン共重合体から成る陽イす/交換膜(旭
硝子■社製商品名セレミオンCMV)の両表面に、別に
p−フェノールスルホン酸ソーダ27X$11物1に対
しフェノール3.917.35チホルiリン0.875
.20(i苛性ソーダ20重量比で調製した粘稠液を薄
く途布し130°0で2時間加熱硬化させた。この膜を
ζニセルを用いてIM陽イオンレドックス種のlNHC
l水溶液で高電流密度における充放電時のFθ、Crの
膜透過量を測定した結果未処理のセレミオンCMVの場
合の約%に減少した。
実施例2
既製の陽イオノン交換腺(旭硝子−社製商品名セレiオ
ンCMV )をメタフェニレンジアミン塩酸塩水溶液に
30分間浸漬後塩tIIrjR性ホルマリン溶液に1時
間浸漬し光面に縮重合樹脂被膜を形成せしめた。この膜
を実施例1と同様に評価した結果Fe、Crの膜透過1
tは無処理の場合の約(に減少した。
ンCMV )をメタフェニレンジアミン塩酸塩水溶液に
30分間浸漬後塩tIIrjR性ホルマリン溶液に1時
間浸漬し光面に縮重合樹脂被膜を形成せしめた。この膜
を実施例1と同様に評価した結果Fe、Crの膜透過1
tは無処理の場合の約(に減少した。
実施例3
セレミオンCM VK 4−ビニルピリジンニジビニル
ベンゼン:ニトリルゴム=1 : 1 : 0.05(
重量比)の混合液に過酸化ベンゾイル、ベンゾインイソ
ブチルエーテルを添加した液を塗布し光重合を行わせ表
面に陰イオ/交換樹脂層を形成せしめた。この膜を実施
例1と同様に評価した結果IFe、 Crの膜透過量は
無処理の場合の約1/aK減少した。
ベンゼン:ニトリルゴム=1 : 1 : 0.05(
重量比)の混合液に過酸化ベンゾイル、ベンゾインイソ
ブチルエーテルを添加した液を塗布し光重合を行わせ表
面に陰イオ/交換樹脂層を形成せしめた。この膜を実施
例1と同様に評価した結果IFe、 Crの膜透過量は
無処理の場合の約1/aK減少した。
!J施何例
4レミオ7CMVにヘキサメチレンシア2ノーエピクロ
ルヒドリン−ホルマリン縮重合樹脂溶液中VC16時間
浸漬させた。この膜を実施例1と同aIK評価した結果
Pa、Crの膜透過量は無処理の場合の約1710に減
少した。
ルヒドリン−ホルマリン縮重合樹脂溶液中VC16時間
浸漬させた。この膜を実施例1と同aIK評価した結果
Pa、Crの膜透過量は無処理の場合の約1710に減
少した。
実施例5
セレミオンCM’Q−エタノールーベンゼン混合溶媒中
にアクリルアミド−アクリロニトリル共重合体を10優
になるよう1Clili製した液に浸漬し表面を処理し
た。
にアクリルアミド−アクリロニトリル共重合体を10優
になるよう1Clili製した液に浸漬し表面を処理し
た。
この膜を実施例1と同様に評価した結果?e、Crの膜
透過量は無処理の場合の約イに減少した。
透過量は無処理の場合の約イに減少した。
代理人 内 1) 明
代理人萩 M 亮 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 陽イオン交換膜の表面を高架橋度の陽イオン交換
樹脂、高架橋度の陰イすン交換樹脂、ポリアミン、疎水
性高分子から選ばれた物質により被覆せしめたこ、とを
特徴とする電池用隔膜。 2 陽イオン交換膜の表面を被覆せしめた被覆層の厚さ
は0.002〜0.02、特許請求の範囲(1)の電池
用隔膜。 3、電池用隔膜はレドックスフロー型電池用隔膜である
請求の範囲(1)又は(2)の電池用隔膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59014481A JPS60160560A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 電池用隔膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59014481A JPS60160560A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 電池用隔膜 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60160560A true JPS60160560A (ja) | 1985-08-22 |
Family
ID=11862240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59014481A Pending JPS60160560A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 電池用隔膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60160560A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6324565A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-01 | Tokuyama Soda Co Ltd | レドツクスフロ−電池用隔膜 |
JPS6353860A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-08 | Tokuyama Soda Co Ltd | レドツクスフロ−電池用隔膜 |
EP1011158A1 (en) * | 1998-12-14 | 2000-06-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Battery separator |
JP2019102225A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 旭化成株式会社 | レドックスフロー電池用隔膜及びレドックスフロー電池 |
CN111341974A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-26 | 江苏厚生新能源科技有限公司 | Pvdf涂胶隔膜及其制备方法、pvdf涂胶层、锂电池 |
WO2020136947A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | フロー電池 |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP59014481A patent/JPS60160560A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6324565A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-01 | Tokuyama Soda Co Ltd | レドツクスフロ−電池用隔膜 |
JPS6353860A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-08 | Tokuyama Soda Co Ltd | レドツクスフロ−電池用隔膜 |
EP1011158A1 (en) * | 1998-12-14 | 2000-06-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Battery separator |
US6461772B1 (en) | 1998-12-14 | 2002-10-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Battery diaphragm |
JP2019102225A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 旭化成株式会社 | レドックスフロー電池用隔膜及びレドックスフロー電池 |
WO2020136947A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | フロー電池 |
CN111341974A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-26 | 江苏厚生新能源科技有限公司 | Pvdf涂胶隔膜及其制备方法、pvdf涂胶层、锂电池 |
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