Development of polymer electrolyte membranes by radiation techniques for DMFC applications

放射線技術による直接メタノール型燃料電池用高分子電解質膜の開発

浅野 雅春; Chen, J.; 前川 康成

Asano, Masaharu; Chen, J.; Maekawa, Yasunari

グラフト重合と架橋反応を組合せた2段階放射線プロセスを利用し、高性能の直接メタノール型燃料電池用電解質膜を作製し、その特性を評価した。50m厚さのエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)膜を含むガラス反応管を脱気,アルゴンガス充填,封管した後、線を前照射した。次いで、照射後の反応管に、アルゴンガスをバブリングしたビニルトルエン(MeSt)とtert-ブチルスチレン(tBuSt)及び架橋剤としてビス・ビニルフェニルエタン(BVPE)とジビニルベンゼン(DVB)の四成分モノマーを混合した溶液を充填して50Cでグラフト重合を行った。このようにして得られたMeSt/tBuSt/DVB/BVPE(40/40/2.5/17.5wt%)四元系グラフト重合膜を線架橋後、スルホン化した。この電解質膜を用いて5Mメタノール溶液を燃料としたときの電池性能を評価したところ、最大出力密度は75mW/cmになることがわかった。一方、同じ条件で行ったナフィオンを用いたときの最大出力密度は30mW/cmであり、四元系グラフト重合膜の方が2.5倍高い性能を発現することが明らかになった。

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