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CONDUCTING FILM AND FUEL BATTERY

Patent code P180015540
File No. 4569
Posted date Nov 21, 2018
Application number P2014-122458
Publication number P2016-004621A
Date of filing Jun 13, 2014
Date of publication of application Jan 12, 2016
Inventor
  • (In Japanese)篠崎 良太
  • (In Japanese)土方 啓暢
  • (In Japanese)板倉 智也
  • (In Japanese)堀合 慧祥
  • (In Japanese)北川 進
  • (In Japanese)堀毛 悟史
Applicant
  • (In Japanese)株式会社デンソー
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title CONDUCTING FILM AND FUEL BATTERY
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conducting film and a fuel battery that can be used even at 100°C or more and under a non-humidified state.
SOLUTION: A conducting film contains (A) a proton conductor containing metal ions, oxoanions and proton coordination molecules and in which the oxoanions and/or the proton coordination molecules coordinate at the metal ions to form coordination polymer, and (B) resin filler formed of resin containing engineering plastic material. One or more kinds of elements selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, polyether, polyether ketone, polyimide, polyetherimide and derivatives thereof is selected as the resin.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

現在、固体高分子型燃料電池システムの低コスト化、システムの簡素化の観点で、100℃以上の作動温度でかつ無加湿、あるいは低加湿な条件で作動する電解質材料が望まれている。一方、従来の固体高分子型燃料電池は、パーフルオロカーボンスルホン酸に代表されるような、水を媒介としてイオン伝導を行う電解質を備えている。そのため100℃以上、無加湿又は低加湿の作動条件では、十分なイオン伝導を発揮できない。

高温においても電解質に含有する水分の蒸発を抑制できるものとして、ゾルゲル多孔質ガラス(特許文献1参照)、リン酸塩ハイドロゲル(特許文献2参照)等が知られている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、伝導膜及び燃料電池に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
(A)金属イオン、オキソアニオン、及びプロトン配位性分子を含み、前記オキソアニオン及び/又は前記プロトン配位性分子が、前記金属イオンに配位して配位高分子を形成しているプロトン伝導体と、
(B)エンジニアリングプラスチックを含む樹脂の樹脂フィラーと、
を含むことを特徴とする伝導膜。

【請求項2】
 
前記樹脂が、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、及びこれらの誘導体から成る群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1記載の伝導膜。

【請求項3】
 
前記プロトン伝導体と前記樹脂フィラーとの重量比が、1:0.1~3の範囲内であることを特徴とする請求項1又は2に記載の伝導膜。

【請求項4】
 
前記オキソアニオンが単量体であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の伝導膜。

【請求項5】
 
前記オキソアニオンが、リン酸イオン、リン酸水素イオン、及びリン酸ニ水素イオンから成る群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の伝導膜。

【請求項6】
 
前記プロトン配位性分子が、イミダゾール、トリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、及びこれらの誘導体から成る群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の伝導膜。

【請求項7】
 
前記プロトン配位性分子が、一般式R-NH2で表される第一級アミン、一般式R1(R2)-NHで表される第二級アミン、一般式R1(R2)(R3)-Nで表される第三級アミン、炭素直鎖ジアミン、飽和環状アミン、及び飽和環状ジアミンから成る群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の伝導膜。
(R、R1、R2、R3は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、脂環式炭化水素基、及び複素環基のうちのいずれかを示す。)

【請求項8】
 
前記金属イオンが、コバルトイオン、銅イオン、亜鉛イオン、及びガリウムイオンから成る群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の伝導膜。

【請求項9】
 
膜厚が500μm以下であることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の伝導膜。

【請求項10】
 
前記プロトン伝導体が、金属酸化物、有機ポリマー、及びアルカリ金属イオンから成る群から選ばれる1種以上である添加材料を含むことを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の伝導膜。

【請求項11】
 
請求項1~10のいずれか1項に記載の伝導膜から成る電解質を有する燃料電池。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014122458thum.jpg
State of application right Published
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