検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Proton exchange membranes for fuel cell applications prepared by ion track technology

イオン穿孔膜を利用した燃料電池用電解質膜の作製

八巻 徹也; 小曾根 雄一*; 廣木 章博; 細井 克彦*; 浅野 雅春; 久保田 仁*; 吉田 勝

Yamaki, Tetsuya; Kozone, Yuichi*; Hiroki, Akihiro; Hosoi, Katsuhiko*; Asano, Masaharu; Kubota, Hitoshi*; Yoshida, Masaru

イオンビーム照射とエッチング処理により得たイオン穿孔膜に、さらに$$gamma$$線照射とグラフト重合を組合せた手法により新規な燃料電池用電解質膜を作製した。作製法は次のように行った。まず、$$^{129}$$Xeイオン(450MeV)を照射したPVDF(25$$mu$$m)を80$$^{circ}$$Cの9M KOH水溶液で50時間処理し、100nmの孔径を持つイオン穿孔膜を得た。つぎに、このイオン穿孔膜に$$gamma$$線を160kGy照射後、スチレンを60$$^{circ}$$Cでグラフト重合し、0.2Mクロロスルホン酸/ジクロロエタン溶液を用いて50$$^{circ}$$Cでスルホン化することにより電解質膜とした。この電解質膜の膜面方向と膜厚方向のプロトン導電性の検討から、異方導電性を持つことがわかった。このような一次元的なプロトン伝導経路により、市販膜のナフィオンに比べて含水率は低下し、さらにメタノール透過も抑制されることがわかった。

Proton exchange membranes for use in fuel cells were prepared our original ion-track technology, which involves (1) the swift heavy ion irradiation of polyvinylidene fluoride films and subsequent chemical etching to obtain cylindrical pores, and (2) the filling of proton-conducting polymer chains into the etched pores by $$gamma$$-ray-induced graft polymerization. We found that the membranes possessed one-dimensional straight proton conducting pathways parallel to the ion-beam incident axis. Such restricted structures probably led to less water uptake and lower methanol permeability compared to a commercially-available Nafion membrane.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

パーセンタイル:22.76

分野:Electrochemistry

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.