JP2000058085A5 - - Google Patents
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Description
【００１１】
【課題を解決するための手段】
両側の電解質層を除く少なくともひとつの電解質層が、空孔部分の開口径が０．１〜１０μｍの範囲の三次元連通性の孔を有する多孔質電解質である複層電解質膜を形成して、この多孔質電解質層の孔に水を保持させることにより電解質膜の含水性の向上を図る。少なくとも一方に面に、空孔部分の開口径が０．１〜１０μｍの範囲の三次元連通性の孔を有する多孔質電解質層を形成した電解質膜を、前記多孔質電解質層が接するように電解質膜に配置して一体にする、複層電解質膜の製造方法を提供する。
なお、以下では「三次元連通性の孔を有する多孔質電解質層」における「三次元連通性の孔」は、空孔部分の開口径が０．１〜１０μｍの範囲にあるものとする。
【課題を解決するための手段】
両側の電解質層を除く少なくともひとつの電解質層が、空孔部分の開口径が０．１〜１０μｍの範囲の三次元連通性の孔を有する多孔質電解質である複層電解質膜を形成して、この多孔質電解質層の孔に水を保持させることにより電解質膜の含水性の向上を図る。少なくとも一方に面に、空孔部分の開口径が０．１〜１０μｍの範囲の三次元連通性の孔を有する多孔質電解質層を形成した電解質膜を、前記多孔質電解質層が接するように電解質膜に配置して一体にする、複層電解質膜の製造方法を提供する。
なお、以下では「三次元連通性の孔を有する多孔質電解質層」における「三次元連通性の孔」は、空孔部分の開口径が０．１〜１０μｍの範囲にあるものとする。
この説明では、段階１で作製した三次元連通性の孔を有する多孔質電解質を備える電解質膜は片側にのみ多孔質電解質を備えているが両面に備えるものを用いることもできる。この場合、表面にも三次元連通性の孔を有する、４層からなる多孔質電解質を備える複層電解質膜が形成されることもある。
［比較例１］
市販のナフィオン１１２膜を精製水で３回洗浄してから３％濃度の過酸化水素水で１時間煮沸して精製水で回洗浄し、つぎに０．５Ｍの希硫酸１時間煮沸してプロトン型に置換した後、精製水で５回洗浄した。これを電解質膜Ｂとする。
市販のナフィオン１１２膜を精製水で３回洗浄してから３％濃度の過酸化水素水で１時間煮沸して精製水で回洗浄し、つぎに０．５Ｍの希硫酸１時間煮沸してプロトン型に置換した後、精製水で５回洗浄した。これを電解質膜Ｂとする。
このようにして作製したガス拡散電極−電解質膜接合体Ｂをガス供給路が形成された金属製のセパレータで挟持して比較例１の固体高分子電解質型燃料電池Ｂを構成した。
実施例１および比較例１で作製した固体高分子電解質型燃料電池の電流−電圧特性を図６に示す。図６から明らかであるように、本発明の複層電解質膜Ａを備える固体高分子電解質型燃料電池Ａは、通常の電解質膜を備える比較例１の固体高分子電解質型燃料電池Ｂより電池電圧が高い。反応ガスを無加湿運転で作動しているにもかかわらず、本発明の複層電解質膜を備える固体高分子電解質型燃料電池は高出力である。
【００６４】
【発明の効果】
本発明の複層電解質膜は、空孔部分の開口径が０．１〜１０μｍの範囲の三次元連通性の孔を有する多孔質電解質を形成することにより電解質の保水性が増大する。このために固体高分子電解質型燃料電池にこの複層電解質膜を用いた場合、無加湿の反応ガスで作動しても電解質膜の含水量の低減に起因する膜抵抗の増大を抑制することができ、もって固体高分子電解質型燃料電池の抵抗過電圧の低減による高出力化を達成できる。
【発明の効果】
本発明の複層電解質膜は、空孔部分の開口径が０．１〜１０μｍの範囲の三次元連通性の孔を有する多孔質電解質を形成することにより電解質の保水性が増大する。このために固体高分子電解質型燃料電池にこの複層電解質膜を用いた場合、無加湿の反応ガスで作動しても電解質膜の含水量の低減に起因する膜抵抗の増大を抑制することができ、もって固体高分子電解質型燃料電池の抵抗過電圧の低減による高出力化を達成できる。
Claims (4)
- 両側の電解質層を除く少なくともひとつの電解質層が、空孔部分の開口径が０．１〜１０μｍの範囲の三次元連通性の孔を有する多孔質電解質であることを特徴とする複層電解質膜。
- 少なくとも一方の面に、空孔部分の開口径が０．１〜１０μｍの範囲の三次元連通性の孔を有する多孔質電解質層を形成した電解質膜を、前記多孔質電解質層が接するように電解質膜に配置して一体にすることを特徴とする、請求項１記載の複層電解質膜の製造方法。
- 請求項１記載の複層電解質膜または請求項２記載の製造方法で得られた複層電解質膜を備えることを特徴とする固体高分子電解質型燃料電池。
- 燃料もしくは酸化剤あるいはその両方が無加湿で供給されることを特徴とする請求項３記載の固体高分子電解質型燃料電池の運転方法。
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| JP23494798A JP4045661B2 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 電解質膜及びその製法とそれを用いた固体高分子電解質型燃料電池 |
| US09/369,143 US6562446B1 (en) | 1998-08-05 | 1999-08-05 | Multi-layer polymer electrolyte-membrane, electrochemical apparatus and process for the preparation of multi-layer polymer electrolyte membrane |
| CNB991112830A CN1163998C (zh) | 1998-08-05 | 1999-08-05 | 高分子电解质膜、电化学装置和高分子电解质膜的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (3)
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|---|---|
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ID=16978763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23494798A Expired - Lifetime JP4045661B2 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 電解質膜及びその製法とそれを用いた固体高分子電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
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| KR102157935B1 (ko) * | 2018-01-10 | 2020-09-18 | 주식회사 엘지화학 | 강화 분리막 제조방법, 이에 의하여 제조된 강화 분리막 및 레독스 흐름 전지 |
-
1998
- 1998-08-05 JP JP23494798A patent/JP4045661B2/ja not_active Expired - Lifetime
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