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PROTON CONDUCTOR AND FUEL CELL foreign

Patent code P200016813
File No. 5669
Posted date May 8, 2020
Application number P2017-039623
Publication number P2018-147628A
Patent number P6726633
Date of filing Mar 2, 2017
Date of publication of application Sep 20, 2018
Date of registration Jul 1, 2020
Inventor
  • (In Japanese)板倉 智也
  • (In Japanese)平松 秀彦
  • (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 PROTON CONDUCTOR AND FUEL CELL foreign
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance ion conductivity and further stability of a structure in a proton conductor consisting of a structure containing phosphoric acid.
SOLUTION: There is provided a composite of a ligand polymer in which a metal ion and a ligand are continuously connected with a coordinate bond, and phosphoric acid, in which the phosphoric acid contains phosphoric acid which has coordinate bond with the metal ion and phosphoric acid which has no coordinate bond with the metal ion. The metal constituting the metal ion is preferably a trivalent transition metal, especially preferably any of V, Cr, Mn and Fe. The ligand preferably has 2 or more carboxylic acids or phosphonic acid groups as a part for coordinate bond with the metal ion, especially any of oxalic acid, acetylenedicarboxylic acid, fumaric acid, terephthalic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, 1,4-dicarboxy naphthalene, 2,6-dicarboxy naphthalene is preferable.
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という条件で作動する燃料電池が望まれている。無加湿で燃料電池を作動させるためには、プロトン伝導体が重要な役割を果たす。リン酸は有望なプロトンキャリアであることから、リン酸を含むリン酸含有構造体がプロトン伝導体として好適であると考えられる。

リン酸含有構造体としては、リン酸と他の構成要素との化学結合で構造体を形成するもの(例えば、ホスホシリケートガラス、リン酸ガラス、金属リン酸塩)があるが、耐水性に課題があり、さらにイオン伝導性が低い。また、化学的に安定なマトリックス材にリン酸を導入することで、リン酸含有構造体を生成することが提案されている(例えば、非特許文献1、2)。このようなマトリックス材は、毛細管現象を利用できる細孔を有しており、プロトン伝導体の材料として有望である。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、プロトン伝導体およびこれを用いた燃料電池に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
金属イオンと配位子が配位結合で連続的につながった配位高分子と、リン酸との複合体であり、
前記リン酸は、前記金属イオンと配位結合しているリン酸と、前記金属イオンと配位結合していないリン酸とを含んでおり、
前記金属イオンを構成する金属はCrであり、
前記配位高分子はCr-MIL-101であり、
前記複合体は、前記金属イオンに対して5等量のリン酸を含んでおり、
固形物であるプロトン伝導体。

【請求項2】
 
請求項1に記載のプロトン伝導体を電解質膜(130)として備える燃料電池。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017039623thum.jpg
State of application right Registered
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