放射線グラフト重合法を用いたアルカリ耐性アニオン交換形燃料電池電解質膜の設計と開発

Synthesis of alkaline durable anion exchange membranes by radiation-induced grafting for hydrazine hydrate fuel cell

吉村 公男; 越川 博; 八巻 徹也; 猪谷 秀幸*; 朝澤 浩一郎*; 山口 進*; 田中 裕久*; 前川 康成

Yoshimura, Kimio; Koshikawa, Hiroshi; Yamaki, Tetsuya; Shishitani, Hideyuki*; Asazawa, Koichiro*; Yamaguchi, Susumu*; Tanaka, Hirohisa*; Maekawa, Yasunari

水加ヒドラジンなどの液体燃料を蓄電媒体とする白金フリー燃料電池自動車の開発で、アニオン伝導電解質膜の低アルカリ耐性が大きな問題になっている。本研究では、低アルカリ耐性の原因が膜中のベンジル構造にあると考え、イミニウム系のイオン交換基であるイミダゾリウム塩を直接基材膜に導入した非ベンジル型アニオン膜を作製し、アルカリ耐性を調べた。放射線グラフト重合により、ETFE膜にビニルイミダゾールとスチレンの共重合グラフト鎖を導入した後、ヨウ化プロピルによるNアルキル化反応とイオン交換反応により非ベンジル型アニオン膜を得た。80C, 1M水酸化カリウム中でのアニオン膜の導電率減少からアルカリ耐性を評価した。ベンジル型アニオン膜が浸漬3時間で導電率が消失するのに対し、非ベンジル型アニオン膜の導電率は、250時間後、10mS/cm以上であることから、非ベンジル構造のアニオン膜はアルカリ耐性を示すことがわかった。

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