Cross-linker effect in ETFE-based radiation-grafted proton-conducting membranes, 2; Extended fuel cell operation and degradation analysis

Ben youcef, H.*; Gubler, L.*; 八巻 徹也; 澤田 真一; Alkan Grsel, S.*; Wokaun, A.*; Scherer, G. G.*

Journal of the Electrochemical Society, 156(4), p.B532 - B539, 2009/02

https://doi.org/10.1149/1.3082109

本研究では、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)基材の放射線グラフトプロトン伝導膜における化学安定性に対し架橋剤量の効果を検討した。過酸化水素水溶液を用いた加速試験では、(1)架橋剤の導入により安定性が向上するが、過剰な導入は化学的,機械的特性が低下させること,(2)ETFE基材のプロトン伝導膜はテトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)基材の場合よりも安定性に優れていること、の2点が明らかになった。グラフト率を25%に制御して作製したプロトン伝導膜を用い2180時間に渡るH/O燃料電池の作動試験を80Cで行ったところ、水素透過量の増加に伴いセル電圧が平均で13V/h(電流密度500mA/cm)の速度で劣化した。作動運転後に、膜のモルフォロジー変化を解析した結果、O導入口付近などにおいて局所的に大きな劣化分解が確認された。