Synthesis and Applications for High-Temperature Fuel Cells of Anhydride Proton Conducting Polymers
酸酐质子导电聚合物的合成及高温燃料电池应用
基本信息
- 批准号:16550178
- 负责人:
- 金额:$ 2.3万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2004
- 资助国家:日本
- 起止时间:2004 至 2005
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
1. Development of Anhydrous Proton Conducting PolymersHydrocarbon based polymer electrolytes with amino groups were synthesized. We established a method that was the introduction of amino groups to polysulfone and polyphenylene derivatives and prepared several kinds of basic polymer electrolytes. The acid-base complex type electrolytes were obtained by investigating the phosphoric acid doping to the basic polymer electrolytes. The high-temperature PEFC with these acid-base complex type electrolytes could be operated at 120-160℃ and exhibited high power density of 200 mWcm^<-2>. New doping methods with other acid materials were also examined.2. Development of Technology for High-Temperature PEFCWe investigated the catalytic layer that was a very important subject for high-temperature PEFCs on 2005. Nafion solution, Nafion/phosphoric acid complex, polybenzimidazole/phosphoric acid complex, sulfonated fullerene, sulfonated conducting polymers were prepared as the binder material for the catalytic layer, and membrane-electrode assemblies (MEA) were fabricated with these binder materials. The result of high-temperature PEFC operation tests showed that the Nafion/phosphoric acid complex was the most suitable binder compared with the others. In addition, these binder materials were utilized for conventional PEFC tests. The experimental data suggested that the sulfonated fullerene binder had better performance than those of the other binders. This effect may be due to the anhydrous proton conduction in the sulfonated fullerene binder. The sulfonated fullerene binder also exhibited a radical quench effect on the PEFC durability tests.
1.无水质子导电聚合物的研制我们建立了在聚砜和聚亚苯基衍生物中引入氨基的方法,合成了含氨基的烃基聚合物电解质,并制备了多种碱性聚合物电解质。通过研究磷酸掺杂到碱性聚合物电解质中得到的结果,使用这些酸碱复合型电解质的高温PEFC可以在以下温度下运行。 120-160℃,表现出200 mWcm^-2的高功率密度,还研究了其他酸性材料的新掺杂方法。2.高温PEFC技术的发展我们研究了催化层,这是一个非常重要的课题。 2005 年高温 PEFC。Nafion 溶液、Nafion/磷酸复合物、聚苯并咪唑/磷酸复合物、磺化制备了富勒烯、磺化导电聚合物作为催化层的粘合剂材料,并用这些粘合剂材料制备了膜电极组件(MEA)。高温PEFC运行测试结果表明,Nafion/磷酸复合物是最合适的。与其他粘合剂相比,这些粘合剂材料被用于常规PEFC测试,实验数据表明磺化富勒烯粘合剂具有更好的性能。这种效果可能是由于磺化富勒烯粘合剂中的无水质子传导性所致。磺化富勒烯粘合剂在 PEFC 耐久性测试中也表现出自由基猝灭效应。
项目成果
期刊论文数量(32)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Proton Conductivity of Smart Membranes Based on Hydrocarbon Polymers Having Phosphoric Acid Groups
基于含磷酸基团的烃聚合物的智能膜的质子电导率
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Rikukawa
- 通讯作者:M.Rikukawa
Fabrication and Evaluation of Actuators Based on Polymer Electrolyte Membranes
基于聚合物电解质膜的执行器的制备与评估
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Rikukawa;T.Nakano
- 通讯作者:T.Nakano
Synthesis of Optically Active Regioregular Poly(thiophene)
光学活性立体规整聚噻吩的合成
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Rikukawa;T.Nakano;K.Kikuchi;F.Saito
- 通讯作者:F.Saito
Molecular Design of Layered Zirconium Phosphonates for Fuel Cell Applications
用于燃料电池应用的层状磷酸锆的分子设计
- DOI:
- 发表时间:2004
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Rikukawa;T.Nakano;K.Kikuchi;F.Saito;Y.Takeoka;M.Rikukawa;Y.Takeoka;M.Rikukawa;K.Kikuchi;T.Kobayashi;M.Toba;Y.Takeoka;K.Sasada;K.Segawa
- 通讯作者:K.Segawa
Synthesis and high-performance composites of poly(4-vinylpyridine-co-styrene) copolymer (P4VPy-St) and polyimides (PI) having carboxyl pendant groups by in-situ polymerization and their mechanical properties
原位聚合聚(4-乙烯基吡啶-苯乙烯)共聚物(P4VPy-St)与含羧基聚酰亚胺(PI)的合成、高性能复合材料及其力学性能
- DOI:
- 发表时间:2004
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Rikukawa;T.Nakano;K.Kikuchi;F.Saito;Y.Takeoka;M.Rikukawa;Y.Takeoka;M.Rikukawa;K.Kikuchi;T.Kobayashi;M.Toba;Y.Takeoka;K.Sasada;K.Segawa;Ryo Hamada
- 通讯作者:Ryo Hamada
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