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プロトン交換膜の製造方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P03P000760
整理番号 K014P18
掲載日 2004年2月24日
出願番号 特願2002-186932
公開番号 特開2004-031173
登録番号 特許第4182395号
出願日 平成14年6月26日(2002.6.26)
公開日 平成16年1月29日(2004.1.29)
登録日 平成20年9月12日(2008.9.12)
発明者
  • 北川 宏
  • 長尾 祐樹
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 プロトン交換膜の製造方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】室温で高いプロトン伝導性を有すると共に、低コストで製造され得るようにした、プロトン交換膜を提供する。
【解決手段】配位高分子金属錯体R2 dtoaM(ここで、Mは金属)の層間に水分子を吸蔵させて構成する。高いプロトン伝導性を有する。配位高分子金属錯体は、アルキル基Rの位置に水素を配位したH2 dtoaCu,(C2 4 OH)2 dtoaCu,(C3 6 OH)2 dtoaCuなどでよい。H2 dtoaCuのプロトン交換膜は、室温において、ナフィオンに匹敵するプロトン伝導率10-2S・cm-1という高い伝導性を有し、150℃まで動作する。さらに、プロトン交換膜の製造方法を提供する。
【選択図】    図1
従来技術、競合技術の概要


近年、環境問題に関し、所謂クリーンなエネルギー源として燃料電池が注目されてきている。このような燃料電池は、効率が高く、天然ガス,メタノール等の多様な燃料の使用が可能であることから、石油代替の促進にも寄与するものとして、その環境保全上の効果が期待されている。特に、固体高分子型燃料電池は、高出力密度,低温作動等の特長を有していることから、家庭用,可搬型電源等としての普及が期待されている。



ところで、固体高分子型燃料電池の電解質としては、化学的,熱的及び機械的安定性の観点から、従来は、フッ素系樹脂、例えばナフィオンから成るフィルム状の導電性イオン交換膜(プロトン交換膜)が使用されている。

産業上の利用分野


本発明は、例えば固体高分子型燃料電池の電解質として利用されるプロトン交換膜及びその製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
式1で示されるジチオオキサミド誘導体Rdtoa(ここで、RはH又はCOHから選択される)とCuとからなり、式2を繰り返し単位とする層状の分子構造を有する銅配位高分子金属錯体RdtoaCuを加圧成型して薄膜化する工程と、
上記薄膜化した層状の分子構造を有する銅配位高分子金属錯体の層の間に水分子を吸蔵させる工程とにより、
プロトン交換膜を生成することを特徴とする、プロトン交換膜の製造方法。
【化1】


【化2】



【請求項2】
前記RがHであることを特徴とする、請求項1に記載のプロトン交換膜の製造方法。

【請求項3】
前記RがCOHであることを特徴とする、請求項1に記載のプロトン交換膜の製造方法。

【請求項4】
前記薄膜化した銅配位高分子金属錯体を酸化した後に、水分子を吸蔵させることを特徴とする、請求項1に記載のプロトン交換膜の製造方法。

【請求項5】
前記銅配位高分子金属錯体RdtoaCuは、ジチオオキサミドをプロパノールアミンと反応させた後、硫酸銅とともにエタノール水溶液中で反応させたものである、請求項3に記載のプロトン交換膜の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2002186932thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) さきがけ 秩序と物性 領域
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