JP5482415B2 - Ionomer for electrode catalyst of fuel cell and method for producing electrode catalyst using the ionomer - Google Patents
Ionomer for electrode catalyst of fuel cell and method for producing electrode catalyst using the ionomer Download PDFInfo
- Publication number
- JP5482415B2 JP5482415B2 JP2010107523A JP2010107523A JP5482415B2 JP 5482415 B2 JP5482415 B2 JP 5482415B2 JP 2010107523 A JP2010107523 A JP 2010107523A JP 2010107523 A JP2010107523 A JP 2010107523A JP 5482415 B2 JP5482415 B2 JP 5482415B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- carbon atoms
- electrode catalyst
- polymer
- ionomer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 0 C*c(cc1)cc(*)c1C(c1c(*)cc(*)cc1*P(*)(O*)=O)=O Chemical compound C*c(cc1)cc(*)c1C(c1c(*)cc(*)cc1*P(*)(O*)=O)=O 0.000 description 2
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Polyethers (AREA)
Description
この発明は、燃料電池の電極触媒用アイオノマー及び該アイオノマーを用いた電極触媒の製造方法に関し、より詳細には、側鎖にホスホン酸基を有する芳香族ポリエーテルのアイオノマー及び該アイオノマーを用いた電極触媒の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ionomer for an electrode catalyst of a fuel cell and a method for producing an electrode catalyst using the ionomer, and more specifically, an aromatic polyether ionomer having a phosphonic acid group in the side chain and an electrode using the ionomer. The present invention relates to a method for producing a catalyst.
従来、例えば特許文献1には、ホスホン酸基を側鎖に有するポリエチレン系のポリマーをアイオノマーに適用した電極触媒が開示されている。このポリエチレン系ポリマーにおいて、ホスホン酸基は、直接的に、又は、アルキレン基やアルキレンオキシ基等を介して間接的に主鎖の炭素原子に結合している。そして、このポリエチレン系ポリマーを電極触媒に用いた燃料電池は、80℃〜160℃という温度範囲において、安定したイオン伝導率を示している。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses an electrode catalyst in which a polyethylene-based polymer having a phosphonic acid group in a side chain is applied to an ionomer. In this polyethylene-based polymer, the phosphonic acid group is bonded to the carbon atom of the main chain directly or indirectly via an alkylene group, an alkyleneoxy group or the like. And the fuel cell which used this polyethylene-type polymer for the electrode catalyst has shown the stable ion conductivity in the temperature range of 80 to 160 degreeC.
ところで、固体高分子電解質型の燃料電池においては、水素及び酸素を消費して水を生成する通常の電気化学反応以外の反応が起こる場合がある。この反応の一つに、過酸化水素(H2O2)の生成反応がある。過酸化水素は、燃料電池の電極触媒層において、例えばプロトンが酸素分子と反応することで生じる。生じた過酸化水素は、ヒドロキシラジカルや過酸化物ラジカルといった酸化力の強いラジカルを発生させる。このため、仮にこれらのラジカルが電極触媒層から電解質膜へ移動した場合には、電解質膜を構成するポリマーの主鎖が分解等されてしまう可能性がある。この結果、電解質膜の劣化が進行する可能性がある。 By the way, in a polymer electrolyte fuel cell, a reaction other than a normal electrochemical reaction that consumes hydrogen and oxygen to generate water may occur. One of the reactions is hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) generation reaction. Hydrogen peroxide is generated, for example, when protons react with oxygen molecules in the electrode catalyst layer of the fuel cell. The generated hydrogen peroxide generates radicals with strong oxidizing power such as hydroxy radicals and peroxide radicals. For this reason, if these radicals move from the electrode catalyst layer to the electrolyte membrane, the polymer main chain constituting the electrolyte membrane may be decomposed. As a result, the deterioration of the electrolyte membrane may progress.
したがって、燃料電池の電極触媒に対しては、各種特性の他にラジカル耐性をも備えることが要求される。当然、ホスホン酸基を側鎖に有するポリマーも、アイオノマーとして用いる場合には、ラジカル耐性を備えることが望ましい。しかしながら、上記特許文献1にはラジカルに関する言及がなく、故に、ポリマーのラジカルに関する特性が不明であった。したがって、ラジカル耐性が不十分である可能性があった。 Therefore, the fuel cell electrode catalyst is required to have radical resistance in addition to various characteristics. Of course, when a polymer having a phosphonic acid group in the side chain is also used as an ionomer, it is desirable to have radical resistance. However, the above-mentioned Patent Document 1 does not mention radicals, and therefore the characteristics of polymer radicals are unknown. Therefore, radical resistance may be insufficient.
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、ラジカル耐性を備えるアイオノマー及び該アイオノマーを用いた電極触媒の製造方法を提供することを目的とする。 This invention was made in order to solve the above-mentioned subject, and it aims at providing the manufacturing method of the ionomer provided with radical tolerance, and this ionomer using this ionomer.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、燃料電池の電極触媒用アイオノマーであって、
繰り返し単位内に下記式(1)で表される構造を少なくとも1つ有する芳香族ポリエーテルを用いることを特徴とする。
An aromatic polyether having at least one structure represented by the following formula (1) in the repeating unit is used.
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記芳香族ポリエーテルが下記式(2)で表される繰り返し単位を有することを特徴とする。
The aromatic polyether has a repeating unit represented by the following formula (2).
また、第3の発明は、第1の発明において、
前記芳香族ポリエーテルが下記式(3)で表される繰り返し単位を有することを特徴とする。
The aromatic polyether has a repeating unit represented by the following formula (3).
また、第4の発明は、上記の目的を達成するため、電極触媒の製造方法であって、
繰り返し単位内に下記式(4)で表される構造を少なくとも1つ有する芳香族ポリエーテルと、触媒担持カーボンと、溶媒とを混合して触媒インクを調製する第1工程と、
第1工程で得られた触媒インクの溶媒を除去する第2工程と、
第2工程後に、前記芳香族ポリエーテルの側鎖のホスホン酸エステルを加水分解する第3工程と、
を備えることを特徴とする。
A first step of preparing a catalyst ink by mixing an aromatic polyether having at least one structure represented by the following formula (4) in a repeating unit, a catalyst-supporting carbon, and a solvent;
A second step of removing the solvent of the catalyst ink obtained in the first step;
After the second step, a third step of hydrolyzing the phosphonic acid ester in the side chain of the aromatic polyether;
It is characterized by providing.
また、第5の発明は、第4の発明において、
前記芳香族ポリエーテルが下記式(5)で表される芳香族ポリエーテルエーテルスルホンであることを特徴とする。
The aromatic polyether is an aromatic polyether ether sulfone represented by the following formula (5).
また、第6の発明は、第4の発明において、
前記芳香族ポリエーテルが下記式(6)で表される芳香族ポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする。
The aromatic polyether is an aromatic polyether ether ketone represented by the following formula (6).
第1〜第3の発明によれば、ラジカル耐性を備えるアイオノマーを提供することができる。また、第4〜第6の発明によれば、ラジカル耐性を備えるアイオノマーを用いた電極触媒の製造方法を提供することができる。 According to the 1st-3rd invention, the ionomer provided with radical tolerance can be provided. Moreover, according to the 4th-6th invention, the manufacturing method of the electrode catalyst using the ionomer provided with radical tolerance can be provided.
実施の形態.
<電極触媒用アイオノマー>
先ず、本発明の電極触媒用アイオノマー(以下の説明において、「電極触媒用アイオノマー」を単に「アイオノマー」とも称す。)を、その製造方法を開示しつつ説明する。本発明のアイオノマーは、芳香族ポリエーテル、具体的には、下記式(7)に示す芳香族ポリエーテルエーテルスルホン又は(8)に示す芳香族ポリエーテルエーテルケトンを出発物質とする。
<Ionomer for Electrocatalyst>
First, the ionomer for an electrode catalyst of the present invention (in the following description, “ionomer for an electrode catalyst” is also simply referred to as “ionomer”) will be described while disclosing a production method thereof. The ionomer of the present invention uses an aromatic polyether, specifically, an aromatic polyether ether sulfone represented by the following formula (7) or an aromatic polyether ether ketone represented by (8) as a starting material.
(ヨードベンゾイル基導入工程)
上記出発物質に2−ヨード安息香酸を反応させ、上式(7)、(8)の芳香族ポリエーテルの主鎖を構成する芳香環にヨードベンゾイル基を導入させる。本工程によれば、位置選択性の高い反応を起こすことができるので、芳香環の特定の位置にヨードベンゾイル基を導入できる。
(Iodobenzoyl group introduction process)
2-iodobenzoic acid is reacted with the above starting material, and an iodobenzoyl group is introduced into the aromatic ring constituting the main chain of the aromatic polyether of the above formulas (7) and (8). According to this step, since a reaction with high regioselectivity can be caused, an iodobenzoyl group can be introduced at a specific position of the aromatic ring.
導入されたヨードベンゾイル基は、パーフルオロアルキレンホスホン酸エステルをその芳香環上に導入するスペーサーとして機能する。なお、ヨード安息香酸の置換位置はこの位置に限られず、また、ヨード置換数は1以上でもよい。このような他のヨード安息香酸としては、例えば、4−ヨード安息香酸、2,4−ジヨード安息香酸、2,6−ジヨード安息香酸、2,4,6−トリヨード安息香酸が挙げられる。 The introduced iodobenzoyl group functions as a spacer for introducing the perfluoroalkylene phosphonate onto the aromatic ring. In addition, the substitution position of iodobenzoic acid is not limited to this position, and the number of iodo substitutions may be 1 or more. Examples of such other iodobenzoic acid include 4-iodobenzoic acid, 2,4-diiodobenzoic acid, 2,6-diiodobenzoic acid, and 2,4,6-triiodobenzoic acid.
2−ヨード安息香酸の添加量は、繰り返し単位内に導入するヨードベンゾイル基の数に対応させて調製することができる。具体的に、上式(7)の芳香族ポリエーテルでは、繰り返し単位あたり1つのヨードベンゾイル基を導入することを目的とするため、物質量比が1:1〜1:2となるよう調製することが好ましい。同様に、上式(8)の芳香族ポリエーテルでは、繰り返し単位あたり4つのヨードベンゾイル基を導入することを目的とするため、物質量比が1:4〜1:6となるよう調製することが好ましい。 The addition amount of 2-iodobenzoic acid can be prepared according to the number of iodobenzoyl groups introduced into the repeating unit. Specifically, the aromatic polyether of the above formula (7) is prepared so that the substance amount ratio is 1: 1 to 1: 2 for the purpose of introducing one iodobenzoyl group per repeating unit. It is preferable. Similarly, in the aromatic polyether of the above formula (8), the purpose is to introduce four iodobenzoyl groups per repeating unit, so that the substance amount ratio should be 1: 4 to 1: 6. Is preferred.
本工程は、出発物質をトリフルオロメタンスルホン酸に溶解させ、その後ヨード安息香酸を加えることにより行われる。なお、この溶解には、トリフルオロメタンスルホン酸に限られず、例えば五酸化リン−メタンスルホン酸混合溶液(PPMA)、酢酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、硫酸、クロロ硫酸、フルオロ硫酸といった酸を用いてもよい。 This step is performed by dissolving the starting material in trifluoromethanesulfonic acid and then adding iodobenzoic acid. The dissolution is not limited to trifluoromethanesulfonic acid, and for example, an acid such as phosphorus pentoxide-methanesulfonic acid mixed solution (PPMA), acetic acid, methanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, sulfuric acid, chlorosulfuric acid, and fluorosulfuric acid is used. May be.
本工程は、2−ヨード安息香酸を加えた後、室温で3時間反応させることにより行われる。なお、反応時間は1〜48時間で調製できるが、2時間以上にすれば所望のポリマー中間体を得ることができる。また、反応温度は10℃〜120℃で調製できる。 This step is performed by adding 2-iodobenzoic acid and reacting at room temperature for 3 hours. The reaction time can be adjusted from 1 to 48 hours, but if it is 2 hours or longer, a desired polymer intermediate can be obtained. Moreover, reaction temperature can be prepared at 10 to 120 degreeC.
(エステル基置換工程)
続いて、上記ヨードベンゾイル基導入工程により得られたポリマー中間体に、下記式(9)で表されるモノブロモパーフルオロアルキレンホスホン酸エステルを反応させる。本工程によれば、導入したヨードベンゾイル基のベンゼン環上のヨード基を、パーフルオロアルキレンホスホン酸エステル基に置換できる。
Subsequently, the polymer intermediate obtained by the iodobenzoyl group introduction step is reacted with a monobromoperfluoroalkylenephosphonic acid ester represented by the following formula (9). According to this step, the iodo group on the benzene ring of the introduced iodobenzoyl group can be substituted with a perfluoroalkylenephosphonic acid ester group.
R1及びR2で表されるホスホン酸の保護基としては、共にエチル基を用いるが、ホスホン酸エステルとしての反応性を低下させず、また、ホスホン酸エステル置換後のポリマー中間体の物性を変化させない範囲において、他の保護基を用いることが可能である。このような他の保護基としては、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐状のアルキル基、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、炭素数3〜20の脂環式有機基や炭素数6〜20のアリール基が挙げられる。 As the protecting group for the phosphonic acid represented by R 1 and R 2 , both ethyl groups are used, but the reactivity as the phosphonic acid ester is not lowered, and the physical properties of the polymer intermediate after substitution with the phosphonic acid ester are reduced. Other protecting groups can be used as long as they are not changed. Examples of such other protecting groups include linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, linear or branched alkylene groups having 1 to 20 carbon atoms, and alicyclic rings having 3 to 20 carbon atoms. And an organic group and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
炭素数1〜20の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。 Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, and an n-pentyl group. , N-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like.
また、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐状のアルキレン基としては、例えば、ビニル基、1−メチルエテニル基、アリル基、3−ブテニル基、1-メチルアリル基、2-メチルアリル基、4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基等を挙げることができる。 Examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms include a vinyl group, 1-methylethenyl group, allyl group, 3-butenyl group, 1-methylallyl group, 2-methylallyl group, 4- A pentenyl group, 5-hexenyl group, etc. can be mentioned.
また、炭素数3〜20の脂環式有機基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ボルニル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、ピナニル基、ツヨイル基、カンファニル基等を挙げることができる。 Examples of the alicyclic organic group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a bornyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, a pinanyl group, a tuyoyl group, and a camphanyl group. Can be mentioned.
また、炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−ヒドロキシフェニル基、1−ナフチル基、1−アントラセニル基、ベンジル基等を挙げることができる。 Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, p-hydroxyphenyl group, 1-naphthyl group, 1-anthracenyl group, and benzyl. Groups and the like.
また、これらアルキル基、アルケニル基、脂環式有機基やアリール基上の水素原子が、酸素原子を含む官能基で置換されていてもよい。酸素原子を含む官能基としては、ヒドロキシル基、ヒドロキシカルボニル基やアルコキシ基が挙げられる。 Moreover, the hydrogen atom on these alkyl groups, alkenyl groups, alicyclic organic groups, and aryl groups may be substituted with a functional group containing an oxygen atom. Examples of the functional group containing an oxygen atom include a hydroxyl group, a hydroxycarbonyl group, and an alkoxy group.
上式(7)のホスホン酸エステルの添加量は、繰り返し単位内に導入されたヨードベンゾイル基の数に対応させて調製することができる。具体的に、上式(7)の芳香族ポリエーテル由来のポリマー中間体では、繰り返し単位あたり1つのヨードベンゾイル基を導入することを目的とするため、物質量比が1:1〜1:3となるよう調製することが好ましい。同様に、上式(8)の芳香族ポリエーテル由来のポリマー中間体では、繰り返し単位あたり4つのヨードベンゾイル基を導入することを目的とするため、物質量比が1:6〜1:10となるよう調製することが好ましい。 The addition amount of the phosphonic acid ester of the above formula (7) can be prepared according to the number of iodobenzoyl groups introduced into the repeating unit. Specifically, in the polymer intermediate derived from the aromatic polyether of the above formula (7), since the purpose is to introduce one iodobenzoyl group per repeating unit, the substance amount ratio is 1: 1 to 1: 3. It is preferable to prepare such that Similarly, in the polymer intermediate derived from the aromatic polyether of the above formula (8), since the purpose is to introduce four iodobenzoyl groups per repeating unit, the substance amount ratio is 1: 6 to 1:10. It is preferable to prepare such that
本工程は、銅触媒を介在させたクロスカップリング反応により行われる。先ず、カップリング反応に用いる反応溶液を調製する。この反応溶液は、2段階の撹拌により調製される。先ず、溶剤に亜鉛粉末を加え、その後、上式(9)に示すホスホン酸エステルを加えて撹拌する(第1段階の撹拌)。ここで、溶剤にはN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)を用いるが、クロスカップリングの反応条件において分解等を起こさないものであればどのようなものであってもよく、例えばクロロホルム、ジクロロメタン、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン(THF)、メタノール、アセトン等の溶剤を用いてもよい。第1段階の撹拌は、室温で2時間行われるが、10℃〜120℃で1〜4時間の間で調製が可能である。 This step is performed by a cross coupling reaction with a copper catalyst interposed. First, a reaction solution used for the coupling reaction is prepared. This reaction solution is prepared by two-step stirring. First, zinc powder is added to the solvent, and then the phosphonic acid ester represented by the above formula (9) is added and stirred (stirring in the first stage). Here, N, N-dimethylformamide (DMF) is used as the solvent, but any solvent may be used as long as it does not cause decomposition or the like under the cross-coupling reaction conditions. For example, chloroform, dichloromethane, A solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran (THF), methanol, acetone or the like may be used. The first stage of stirring is performed at room temperature for 2 hours, but can be prepared at 10 to 120 ° C. for 1 to 4 hours.
続いて、反応溶液に銅触媒を加えて更に1時間程度撹拌する(第2段階の撹拌)。ここで、銅触媒は臭化銅(I)を用いるが、炭素−炭素生成のためのクロスカップリング反応において通常用いられる銅触媒を用いてもよい。このような他の銅触媒としては、例えば、臭化銅(II)、塩化銅(I)、塩化銅(II)、ヨウ化銅(I)、ヨウ化銅(II)等が挙げられる。 Subsequently, a copper catalyst is added to the reaction solution and further stirred for about 1 hour (second stage stirring). Here, copper bromide (I) is used as the copper catalyst, but a copper catalyst usually used in a cross-coupling reaction for carbon-carbon generation may be used. Examples of such other copper catalysts include copper (II) bromide, copper (I) chloride, copper (II) chloride, copper (I) iodide, copper (II) iodide, and the like.
このようにして調製した反応溶液に、上記ヨードベンゾイル基導入工程により得られたポリマー中間体を加えて反応させる。なお、ポリマー中間体は、反応溶液を調製する際に用いた溶剤と同一の溶剤に溶かしてから加えることが溶解性の観点から好ましい。また、この反応は室温で24時間行われるが、10℃〜120℃で12〜48時間の間で調製が可能である。 The polymer intermediate obtained in the iodobenzoyl group introduction step is added to the reaction solution thus prepared and reacted. In addition, it is preferable from a soluble viewpoint that a polymer intermediate is added after melt | dissolving in the same solvent as the solvent used when preparing the reaction solution. This reaction is carried out at room temperature for 24 hours, but can be prepared at 10 to 120 ° C. for 12 to 48 hours.
(脱保護工程)
続いて、パーフルオロアルキレンホスホン酸エステル基が導入されたポリマー中間体に対して加水分解を行う。本工程によれば、ホスホン酸の保護基を脱離させてポリマーにイオン伝導性を付与できる。
(Deprotection process)
Subsequently, hydrolysis is performed on the polymer intermediate having the perfluoroalkylenephosphonic acid ester group introduced therein. According to this step, the phosphonic acid protecting group can be eliminated to impart ion conductivity to the polymer.
本工程は、具体的に、ポリマー中間体を溶媒に溶かした上で、酸やアルカリの溶液を添加する。これにより、ホスホン酸エステルを加水分解して保護基を脱離させる。ここで、加水分解には公知の酸、アルカリの溶液を用いることができる。ただし、一般に、固体高分子電解質型の燃料電池は酸性条件で運転されることから、アルカリの溶液を用いた場合には別途中和等の処理が必要となる。したがって、加水分解処理を簡素化する観点から、加水分解には酸の溶液を用いることが好ましい。このような酸として、硫酸、硝酸、塩酸、過塩素酸、フッ化水素酸、リン酸等の無機酸を好ましく用いることができる。 In this step, specifically, the polymer intermediate is dissolved in a solvent, and then an acid or alkali solution is added. This hydrolyzes the phosphonate to remove the protecting group. Here, a known acid or alkali solution can be used for the hydrolysis. However, in general, a solid polymer electrolyte fuel cell is operated under acidic conditions, and therefore, when an alkaline solution is used, a separate treatment such as neutralization is required. Therefore, from the viewpoint of simplifying the hydrolysis treatment, it is preferable to use an acid solution for the hydrolysis. As such an acid, inorganic acids such as sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, hydrofluoric acid and phosphoric acid can be preferably used.
以上の工程を経て得られるポリマーは、後述する実施例で明らかにするようにイオン導電性、ラジカル耐性が良好であり、ナフィオン(登録商標)といった高価なアイオノマーと同等の特性を示す。したがって、このポリマーをアイオノマーに適用した場合、ラジカルによる電解質膜の劣化を抑制できるので、長期的に安定な発電特性を有する燃料電池を低コストで提供できる。 The polymer obtained through the above steps has good ion conductivity and radical resistance, as will be apparent from Examples described later, and exhibits characteristics equivalent to an expensive ionomer such as Nafion (registered trademark). Therefore, when this polymer is applied to an ionomer, the deterioration of the electrolyte membrane due to radicals can be suppressed, so that a fuel cell having a long-term stable power generation characteristic can be provided at a low cost.
<電極触媒の製造方法>
次に、上記ポリマーをアイオノマーに用いた電極触媒の製造方法について説明する。
上述のとおり、上記ポリマーはイオン導電性及びラジカル耐性に優れる。しかしながら、上記ポリマーは高沸点の溶媒にしか溶けないという問題がある。高沸点の溶媒の分子は、高表面積を有するカーボン組織内に入り込んでしまうと、温度を上げても完全に除去できない場合がある。このため、残留溶媒が燃料電池特性を低下させる可能性があり好ましくない。一方、低沸点(例えば沸点100℃未満)の溶媒は、高沸点の溶媒に比べ除去が容易である。そして、上記ポリマーの中間体は、低沸点の溶媒にも可溶であることが分かった。そこで、本製造方法においては、ポリマー中間体を低沸点の溶媒に溶かした上で触媒インクを調製することとした。
<Method for producing electrode catalyst>
Next, the manufacturing method of the electrode catalyst which used the said polymer for ionomer is demonstrated.
As described above, the polymer is excellent in ionic conductivity and radical resistance. However, there is a problem that the above polymer is soluble only in a solvent having a high boiling point. If the solvent molecules having a high boiling point enter the carbon structure having a high surface area, they may not be completely removed even if the temperature is increased. For this reason, the residual solvent may deteriorate the fuel cell characteristics, which is not preferable. On the other hand, a solvent having a low boiling point (for example, a boiling point of less than 100 ° C.) is easier to remove than a solvent having a high boiling point. And it turned out that the intermediate body of the said polymer is soluble also in a low boiling-point solvent. Therefore, in this production method, the catalyst ink is prepared after dissolving the polymer intermediate in a low boiling point solvent.
また、上記ポリマーは、側鎖にホスホン酸基を複数有するため水和しやすく塗工時の取り扱いが難しい。一方、上記ポリマーの中間体は、このホスホン酸基が保護されているため取り扱いが容易であることが分かった。そこで、本製造方法においては、ポリマー中間体の状態で電極触媒層を形成した後に、ホスホン酸の保護基を除去することとした。 Moreover, since the said polymer has multiple phosphonic acid groups in a side chain, it is easy to hydrate and the handling at the time of coating is difficult. On the other hand, it was found that the intermediate of the above polymer is easy to handle because the phosphonic acid group is protected. Therefore, in this production method, the phosphonic acid protecting group is removed after the electrode catalyst layer is formed in the state of the polymer intermediate.
(触媒インク調製工程)
本工程は、上記ポリマーの中間体と、触媒粒子を担持するカーボンと、溶媒とを混合する工程である。本工程によれば、上記ポリマー中間体及びカーボンを溶媒中に均一に分散させた触媒インクを調製できる。
(Catalyst ink preparation process)
This step is a step of mixing the polymer intermediate, carbon supporting the catalyst particles, and a solvent. According to this step, a catalyst ink in which the polymer intermediate and carbon are uniformly dispersed in a solvent can be prepared.
本工程で用いる触媒担持カーボンは、カーボンを、触媒を含む化合物の溶液中に分散させて、含浸法や共沈法、あるいはイオン交換法を行い、その後、溶媒を乾燥・焼成することで調製できる。ここで、カーボンとしては、カーボンブラックが最も一般的であるが、その他にも黒鉛、炭素繊維、活性炭等やこれらの粉砕物、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ等の炭素化合物等も使用できる。また、触媒としては、白金、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、パラジウム、オスニウム、タングステン、鉛、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、バナジウム、モリブデン、ガリウム、アルミニウム等の金属、又はそれらの合金等が挙げられる。好ましくは、白金、及び白金と例えばルテニウムなど他の金属とからなる合金である。また、溶媒としては、水やエタノール等のアルコールを用いることができる。 The catalyst-supported carbon used in this step can be prepared by dispersing carbon in a solution of a compound containing a catalyst, performing an impregnation method, a coprecipitation method, or an ion exchange method, and then drying and firing the solvent. . Here, carbon black is most commonly used as carbon, but graphite, carbon fiber, activated carbon and the like, pulverized products thereof, carbon compounds such as carbon nanofiber and carbon nanotube, and the like can also be used. Examples of the catalyst include platinum, ruthenium, iridium, rhodium, palladium, osnium, tungsten, lead, iron, chromium, cobalt, nickel, manganese, vanadium, molybdenum, gallium, aluminum, and the like, or alloys thereof. It is done. Preferable are platinum and an alloy made of platinum and another metal such as ruthenium. Moreover, alcohol, such as water and ethanol, can be used as a solvent.
例えば、触媒に白金を用いる場合、白金を含む化合物の溶液として、テトラアミン白金塩溶液やジニトロジアンミン白金溶液、白金硝酸塩溶液、塩化白金酸溶液などを用いることができる。そして、例えば、含浸法による場合では、カーボンを、上記白金塩溶液中に分散させた後に、溶媒を蒸発させて乾燥し、還元処理する。これにより、カーボン表面上に白金の粒子を担持させることができる。 For example, when platinum is used for the catalyst, a tetraamine platinum salt solution, a dinitrodiammine platinum solution, a platinum nitrate solution, a chloroplatinic acid solution, or the like can be used as the solution of the compound containing platinum. For example, in the case of the impregnation method, after carbon is dispersed in the platinum salt solution, the solvent is evaporated and dried, followed by reduction treatment. Thereby, platinum particles can be supported on the carbon surface.
また、本工程で用いる溶媒は、上述した低沸点のものであると同時に、上記ポリマー中間体や触媒担持カーボンを分散可能なものであれば特に限定されない。このような溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタンなどの塩素系溶媒や、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ジエチルエーテル等が挙げられる。これら溶媒は1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The solvent used in this step is not particularly limited as long as it has the above-described low boiling point and can disperse the polymer intermediate and the catalyst-supported carbon. Examples of such a solvent include chlorine solvents such as chloroform and dichloromethane, alcohol solvents such as methanol, ethanol, and isopropanol, dimethylformamide, tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, and diethyl ether. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
(塗布・乾燥工程)
本工程は、上記工程で調製した触媒インクをポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレンといった基材上に塗布した後に、触媒インク中の溶媒を乾燥させる工程である。これにより、基体上にポリマー中間体を含む電極触媒を形成できる。本工程において、触媒インクの塗布方法は特に限定されない。例えば、スプレー法、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、グラビア印刷法、ダイコート法が挙げられる。また、溶媒の乾燥方法も特に限定されず、加熱乾燥、真空乾燥等を適宜選択することができる。
(Coating / drying process)
This step is a step of drying the solvent in the catalyst ink after coating the catalyst ink prepared in the above step on a substrate such as polyethylene, polyethylene terephthalate, or polytetrafluoroethylene. Thereby, the electrode catalyst containing a polymer intermediate can be formed on a substrate. In this step, the method for applying the catalyst ink is not particularly limited. Examples thereof include a spray method, a screen printing method, a doctor blade method, a gravure printing method, and a die coating method. Further, the method for drying the solvent is not particularly limited, and heating drying, vacuum drying, and the like can be appropriately selected.
(脱保護工程)
本工程は、電極触媒中のポリマー中間体に対して加水分解を行う工程である。具体的には、上記塗布・乾燥工程を経て得られた基体上の電極触媒を基体ごと、或いは基体から剥離し電解質膜と接合させた膜電極接合体の状態、或いは、基体から剥離しガス拡散層と接合させた状態で酸やアルカリの溶液に浸漬させる。これにより、ポリマー中間体の側鎖のホスホン酸エステルを加水分解する。本工程に用いられる好ましい酸やアルカリについては、既に説明した内容であるため省略する。
(Deprotection process)
This step is a step of hydrolyzing the polymer intermediate in the electrode catalyst. Specifically, the electrode catalyst on the substrate obtained through the coating / drying process is separated from the substrate or the membrane / electrode assembly in which the electrode catalyst is bonded to the electrolyte membrane, or is peeled off from the substrate and gas diffusion. It is immersed in an acid or alkali solution while being bonded to the layer. This hydrolyzes the phosphonic acid ester in the side chain of the polymer intermediate. About the preferable acid and alkali used for this process, since it is the content already demonstrated, it abbreviate | omits.
以上、本発明の製造方法によれば、ポリマー中間体を低沸点の溶媒に溶かした上で触媒インクを調製できるため、乾燥により溶媒をカーボン組織内から容易に除去でき、イオン伝導率等の発電特性が良好な燃料電池を得ることが可能となる。また、低沸点溶媒を用いることができるので、電極触媒の冷却時間を短縮することもできる。
また、本製造方法においては、ポリマー中間体の状態で電極触媒層を形成した後に、ホスホン酸の保護基を除去できる。したがって、ポリマーの状態で電極触媒層を形成する場合に比べ、効率的に膜電極接合体等を製造できることに繋がる。
As described above, according to the production method of the present invention, since the catalyst ink can be prepared after dissolving the polymer intermediate in a low boiling point solvent, the solvent can be easily removed from the carbon structure by drying, and power generation such as ion conductivity can be achieved. A fuel cell having good characteristics can be obtained. Moreover, since a low boiling-point solvent can be used, the cooling time of an electrode catalyst can also be shortened.
Moreover, in this manufacturing method, the protective group of phosphonic acid can be removed after forming an electrode catalyst layer in the state of a polymer intermediate. Therefore, compared to the case where the electrode catalyst layer is formed in a polymer state, the membrane electrode assembly and the like can be efficiently produced.
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
<試料の調製>
先ず、以下に示す合成工程により、ホスホン酸を側鎖に有するポリマー(D)、(I)及びそのポリマー中間体(C)、(H)を作製した。
4,4’−ジクロロジフェニルスルホン2g(分子量287.17,WAKOより購入)とソロルシノール(分子量110.11,WAKOより購入)及び炭酸カリウム、N−メチルピロリジノン、トルエンを加え、150℃、3時間還流した。還流後、トルエンを除去しそのまま180℃で12時間撹拌を行った。撹拌後、水により沈殿させ真空乾燥させ下記ポリマー(A)を得た。
<Preparation of sample>
First, polymers (D) and (I) having a phosphonic acid in the side chain and polymer intermediates (C) and (H) thereof were prepared by the synthesis steps shown below.
Add 2 g of 4,4′-dichlorodiphenylsulfone (molecular weight 287.17, purchased from WAKO), solorcinol (molecular weight 110.11, purchased from WAKO), potassium carbonate, N-methylpyrrolidinone and toluene, 150 ° C., 3 hours Refluxed. After refluxing, toluene was removed and the mixture was stirred at 180 ° C. for 12 hours. After stirring, it was precipitated with water and vacuum dried to obtain the following polymer (A).
<試料の評価>
1.酸素還元反応阻害評価
先ず、上記ポリマー(D)、(I)を用いて電極触媒を作製した。そして、これら電極触媒について、回転電極法により酸素還元反応阻害性を評価した。
具体的には、先ず、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる円筒状の作用極を準備し、その端面に触媒担持カーボンを配置し、その後、上記ポリマー(D)、(I)で触媒担持カーボンをコーティングして乾燥させた。
<Evaluation of sample>
1. Evaluation of inhibition of oxygen reduction reaction First, an electrode catalyst was prepared using the polymers (D) and (I). And about these electrode catalysts, oxygen reduction reaction inhibition property was evaluated by the rotating electrode method.
Specifically, first, a cylindrical working electrode made of polyetheretherketone resin is prepared, and catalyst-supporting carbon is arranged on the end face, and then the catalyst-supporting carbon is coated with the polymers (D) and (I). And dried.
そして、上記作用極、白金からなる対極及び参照電極としての標準水素電極を、水酸化ナトリウム水溶液中に配置し、作用極を回転速度1600rpmで回転させた。そして、作用極と対極との間に電圧を作用させると共に、該電位を電位スイープ速度50mVで掃引し、参照電極の電位に対する作用極の電位と、作用極に流れる酸素還元電流との関係を測定した。結果を下表1に示す。なお、酸素還元電流値が大きいほど、酸素還元反応活性が高い。 Then, the working electrode, a counter electrode made of platinum, and a standard hydrogen electrode as a reference electrode were disposed in an aqueous sodium hydroxide solution, and the working electrode was rotated at a rotational speed of 1600 rpm. Then, a voltage is applied between the working electrode and the counter electrode, and the potential is swept at a potential sweep speed of 50 mV, and the relationship between the potential of the working electrode with respect to the potential of the reference electrode and the oxygen reduction current flowing through the working electrode is measured. did. The results are shown in Table 1 below. In addition, oxygen reduction reaction activity is so high that an oxygen reduction electric current value is large.
また、比較として、側鎖にホスホン酸基を有するポリアクリル酸系ポリマー(商品名:ホスマー、ユニケミカル社製)、側鎖にスルホン酸基を有するパーフルオロアルキレン系ポリマー(商品名:ナフィオン、アルドリッチ社製)を用いて同様の手法により作用極を調製し、回転電極法により評価した。結果を下表1に示す。 For comparison, a polyacrylic acid polymer having a phosphonic acid group in the side chain (trade name: Phosmer, manufactured by Unichemical Co., Ltd.) and a perfluoroalkylene polymer having a sulfonic acid group in the side chain (trade names: Nafion, Aldrich) The working electrode was prepared by the same method using the same method and evaluated by the rotating electrode method. The results are shown in Table 1 below.
表1から分かるように、ポリマー(D)、(I)は、比較例1のポリマーよりも遥かに性能が良く、比較例2のポリマーと同等の性能を示した。 As can be seen from Table 1, the polymers (D) and (I) performed much better than the polymer of Comparative Example 1 and showed the same performance as the polymer of Comparative Example 2.
2.耐酸化性試験
次に、上記ポリマー(D)、(I)について電解質膜を作製した。そして、これらの電解質膜について、フェントン試験によりラジカル耐性を評価した。
具体的には、上記ポリマー(C)、(H)をN−メチルピロリジノンに溶解させて10wt%に調製し、アプリケーターを用いて膜厚が30μmとなるように電解質膜を作製した。作成後、50℃で24時間かけて真空乾燥を行い、重量を測定した。
次に、密閉容器内に3wt%の過酸化水素水溶液30ml、4ppmのFe2+水溶液10mlを入れ、作製した各電解質膜を80℃で2時間浸漬した。浸漬終了後、密閉容器内の電解質膜をピンセットで取り出し、サンプル袋に入れ、50℃で24時間かけて真空乾燥を行った。真空乾燥後、重量を測定した。
2. Oxidation resistance test Next, electrolyte membranes were prepared for the polymers (D) and (I). And about these electrolyte membranes, the radical tolerance was evaluated by the Fenton test.
Specifically, the polymers (C) and (H) were dissolved in N-methylpyrrolidinone to prepare 10 wt%, and an electrolyte membrane was prepared using an applicator so that the film thickness was 30 μm. After the preparation, vacuum drying was performed at 50 ° C. for 24 hours, and the weight was measured.
Next, 30 ml of a 3 wt% aqueous hydrogen peroxide solution and 10 ml of a 4 ppm Fe 2+ aqueous solution were placed in a sealed container, and the prepared electrolyte membranes were immersed at 80 ° C. for 2 hours. After the immersion, the electrolyte membrane in the sealed container was taken out with tweezers, placed in a sample bag, and vacuum dried at 50 ° C. for 24 hours. After vacuum drying, the weight was measured.
各電解質膜のフェントン試験前後の重量から、フェントン試験後の電解質膜の重量残存率を算出した。結果を下表2に示す。なお、重量残存率は、高いほどラジカル耐性が高いことを示す。 From the weight before and after the Fenton test of each electrolyte membrane, the weight residual ratio of the electrolyte membrane after the Fenton test was calculated. The results are shown in Table 2 below. In addition, it shows that radical tolerance is so high that a weight residual ratio is high.
また、ポリマー(D)、(I)の比較として、ホスホン酸が導入される前のポリマー、即ちポリマー(A)、(F)についても同様に電解質膜を作製してフェントン試薬に浸漬し、試験前後の重量から重量残存率を算出した。更に、上記比較例2で用いたポリマー(商品名ナフィオン)とテフロン(登録商標)についても同様に重量残存率を算出した。これらの結果を下表2に示す。 In addition, as a comparison between the polymers (D) and (I), an electrolyte membrane was similarly prepared for the polymer before the phosphonic acid was introduced, that is, the polymers (A) and (F), immersed in the Fenton reagent, and tested. The weight residual ratio was calculated from the weight before and after. Furthermore, the weight residual ratio was similarly calculated for the polymer (trade name Nafion) and Teflon (registered trademark) used in Comparative Example 2. These results are shown in Table 2 below.
表2から分かるように、比較例5と6のポリマーは、何れもラジカル耐性が高い。ここで、比較例5のポリマーの主鎖は−(CF2−CF2)m−(CF−CF2)n−で構成され、比較例6のポリマーの主鎖は−(CF2−CF2)m−で構成されている。したがって、比較例5、6のポリマーの主鎖構造が類似している。したがって、ポリマー主鎖の構造が、高ラジカル耐性に寄与していると推定できる。
また、表2から分かるように、実施例3、4のポリマー(D)、(I)は、何れもラジカル耐性が高く、比較例5や6のポリマーと同等の性能を示す。ところが、比較例3、4のポリマー(A)、(F)はラジカル耐性が低い。これらの結果から、これらのポリマーについては、主鎖構造はラジカル耐性に関係なく、側鎖の構造によりラジカル耐性が変化することが分かった。ポリマー(D)、(I)のようなホスホン酸基を有する側鎖構造が導入されることで、ラジカルの発生を抑制できる可能性が示された。
As can be seen from Table 2, the polymers of Comparative Examples 5 and 6 have high radical resistance. Here, the main chain of the polymer of Comparative Example 5 - (CF 2 -CF 2) m - (CF-CF 2) n - is composed of, the backbone of the polymer of Comparative Example 6 - (CF 2 -CF 2 ) M- . Therefore, the main chain structures of the polymers of Comparative Examples 5 and 6 are similar. Therefore, it can be presumed that the structure of the polymer main chain contributes to high radical resistance.
Moreover, as can be seen from Table 2, the polymers (D) and (I) of Examples 3 and 4 are all highly resistant to radicals and exhibit the same performance as the polymers of Comparative Examples 5 and 6. However, the polymers (A) and (F) of Comparative Examples 3 and 4 have low radical resistance. From these results, it was found that for these polymers, the radical resistance changes depending on the structure of the side chain, regardless of the radical resistance of the main chain structure. The possibility that radical generation can be suppressed by introducing a side chain structure having a phosphonic acid group such as the polymers (D) and (I) was shown.
3.溶解度試験
次に、上記ポリマー(C)、(D)、(H)、(I)について、各種の溶媒に対する溶解度を評価した。
具体的には、上記ポリマー(C)、(D)、(H)、(I)の1gを溶媒に10wt%になるように溶かし、50℃で24時間撹拌した後の溶解の有無を目視で調べた。目視の結果、溶解がある場合には溶解と評価し、無い場合には不溶と評価した。結果を下表3に示す。
Specifically, 1 g of the above polymers (C), (D), (H), and (I) was dissolved in a solvent so as to be 10 wt%, and the presence or absence of dissolution after stirring for 24 hours at 50 ° C. was visually observed. Examined. As a result of visual observation, when there was dissolution, it was evaluated as dissolution, and when there was no dissolution, it was evaluated as insoluble. The results are shown in Table 3 below.
表3から分かるように、ポリマー(C)、(H)は沸点の低い溶媒にも溶解する。一方、ポリマー(D)、(I)は沸点の高い溶媒にしか溶解できなかった。これらのことから、ポリマー(C)、(H)のように、側鎖のホスホン酸基が保護されていることで、溶媒の選択性が拡がることが分かった。 As can be seen from Table 3, the polymers (C) and (H) are also dissolved in a solvent having a low boiling point. On the other hand, the polymers (D) and (I) could only be dissolved in a solvent having a high boiling point. From these facts, it was found that the selectivity of the solvent is expanded by protecting the phosphonic acid group in the side chain as in the polymers (C) and (H).
Claims (6)
第1工程で得られた触媒インクの溶媒を除去する第2工程と、
第2工程後に、前記芳香族ポリエーテルの側鎖のホスホン酸エステルを加水分解する第3工程と、
を備えることを特徴とする電極触媒の製造方法。
A second step of removing the solvent of the catalyst ink obtained in the first step;
After the second step, a third step of hydrolyzing the phosphonic acid ester in the side chain of the aromatic polyether;
A method for producing an electrode catalyst, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010107523A JP5482415B2 (en) | 2010-05-07 | 2010-05-07 | Ionomer for electrode catalyst of fuel cell and method for producing electrode catalyst using the ionomer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010107523A JP5482415B2 (en) | 2010-05-07 | 2010-05-07 | Ionomer for electrode catalyst of fuel cell and method for producing electrode catalyst using the ionomer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011238406A JP2011238406A (en) | 2011-11-24 |
| JP5482415B2 true JP5482415B2 (en) | 2014-05-07 |
Family
ID=45326180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010107523A Expired - Fee Related JP5482415B2 (en) | 2010-05-07 | 2010-05-07 | Ionomer for electrode catalyst of fuel cell and method for producing electrode catalyst using the ionomer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5482415B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108659243A (en) * | 2018-05-30 | 2018-10-16 | 大连理工大学 | A kind of branching type polyether-ether-ketone anion-exchange membrane and preparation method thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7093666B2 (en) * | 2018-04-05 | 2022-06-30 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | Fuel cell catalyst and its manufacturing method |
-
2010
- 2010-05-07 JP JP2010107523A patent/JP5482415B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108659243A (en) * | 2018-05-30 | 2018-10-16 | 大连理工大学 | A kind of branching type polyether-ether-ketone anion-exchange membrane and preparation method thereof |
| CN108659243B (en) * | 2018-05-30 | 2021-03-26 | 大连理工大学 | Branched polyether ether ketone anion exchange membrane and preparation method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011238406A (en) | 2011-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2849280C (en) | Molded article of polymer electrolyte composition and solid polymer type fuel cell using same | |
| TWI543201B (en) | Polymer electrolyte molded body, polymer electrolyte component, membrane electrode composite, and polymer electrolyte fuel cell | |
| TWI535688B (en) | Aromatic sulfonic acid derivatives, polymer containing sulfonic acid group, block copolymer, polymer electrolyte material, polymer electrolyte molded article and solid polymer type fuel cell | |
| US10253147B2 (en) | Polymer electrolyte composition, polymer electrolyte membrane using same, catalyst coated membrane, membrane electrode assembly and polymer electrolyte fuel cell | |
| EP2927283B1 (en) | Polymer electrolyte composition, and polymer electrolyte membrane, membrane electrode complex and solid polymer-type fuel cell each produced using same | |
| JP6653434B2 (en) | Method for producing anion exchange resin, method for producing electrolyte membrane for fuel cell, method for producing binder for forming electrode catalyst layer, method for producing battery electrode catalyst layer, and method for producing fuel cell | |
| JP2003187826A (en) | Fuel cell, polymer electrolyte and ion exchange resin used for fuel cell | |
| Gokulapriyan et al. | Synthesis and characterization of ionic liquid incorporated quaternized poly (2, 6-dimethyl-1, 4-phenylene oxide) and NiO/IrO 2 electrocatalyst for anion exchange membrane fuel cell applications | |
| JPWO2019167407A1 (en) | Catalysts, liquid compositions, electrodes, electrochemical reaction catalyst electrodes, fuel cells and air batteries | |
| JP6162179B2 (en) | Cation exchange resin, and cation exchange membrane and fuel cell electrolyte membrane using the same | |
| JP2020033393A (en) | Anion exchange resin, electrolyte film, binder for forming electrode catalyst layer, battery electrode catalyst layer, and fuel battery | |
| US10312541B2 (en) | Polyol-based compositions comprising cationic group-functionalized polyphenylene polymers | |
| JP5482415B2 (en) | Ionomer for electrode catalyst of fuel cell and method for producing electrode catalyst using the ionomer | |
| WO2011115175A1 (en) | Sparingly water-soluble anion conductive resin | |
| TW201542666A (en) | Polymer electrolyte membrane and solid polymer fuel cell, membrane-electrode assembly, and catalyst-layer-provided electrolyte membrane using same | |
| JP5957954B2 (en) | POLYMER ELECTROLYTE MOLDED BODY, POLYMER ELECTROLYTE MEMBRANE, MEMBRANE ELECTRODE COMPOSITION AND SOLID POLYMER TYPE FUEL CELL USING THE SAME | |
| JP2013067686A (en) | Polymer electrolyte composition, polymer electrolyte molding, and polymer electrolyte fuel cell | |
| JP6135038B2 (en) | POLYMER ELECTROLYTE MOLDED BODY, POLYMER ELECTROLYTE MEMBRANE, MEMBRANE ELECTRODE COMPOSITION AND SOLID POLYMER TYPE FUEL CELL USING THE SAME | |
| JP5741486B2 (en) | Surface modifying material, sulfonimide compound for surface modification, and fuel cell | |
| JP2007039536A (en) | Polymer having ionic group | |
| JP2011198556A (en) | Method of manufacturing membrane electrode assembly, and electrolyte membrane | |
| JP2011003435A (en) | Electrode electrolyte dispersion for fuel cell and electrode paste using the same, and membrane-electrode assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130327 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131225 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140121 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140203 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |