Micro-structure, membrane swelling and proton conductivity of sulfonated polyimide membranes

磺化聚酰亚胺膜的微观结构、膜膨胀和质子电导率

基本信息

批准号：
19550209
负责人：
OKAMOTO Kenichi
金额：
$ 3万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

2,2'-ビス(4-スルホフェノキシ)ベンジジンと非スルホン化ジアミンとナフタレン系テトラカルボン酸二無水物とから合成したブロック共重体は、透過電子顕微鏡観察から、親水性と疎水性層状ドメインが膜面方向に配向したミクロ相分離構造を示した。層状ドメイン構造は、膜膨潤の異方性(膜面方向に比べて膜厚方向に大きく膨潤)の増加を生じた。その結果、膜面方向のプロトン伝導度は大きく増加したが、膜厚方向の伝導度は大きく減少し、燃料電池発電性能は、ランダム共重合体に比べて、特に低加湿で大きく低下した。これを基に新規な芳香族系ブロック共重合電解質膜を開発した。

通过透射电子显微镜观察，由2,2'-双(4-磺基苯氧基)联苯胺、非磺化二胺和萘基四甲酸二酐合成的嵌段共聚物具有亲水性和疏水性层状结构域，其显示出微相分离结构取向。沿膜表面方向。分层域结构导致膜膨胀的各向异性增加（厚度方向的膨胀比平面方向的膨胀更大）。结果，膜面方向的质子电导率显着增加，但膜厚度方向的电导率显着下降，燃料电池发电性能显着低于无规共聚物，特别是在低湿条件下。在此基础上，我们开发了一种新型芳香族嵌段共聚物电解质膜。

项目成果

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スルホン化ポリイミドを用いる固体高分子形燃料電池の発電特性と耐久性

使用磺化聚酰亚胺的聚合物电解质燃料电池的发电特性和耐久性

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
岡本健一;ほか;岡本健一;松田康壮
通讯作者：
松田康壮

スルホン化ブロック/ブロック共重合体ポリイミドの合成と物性

磺化嵌段/嵌段共聚物聚酰亚胺的合成及物理性能

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
胡朝霞、岡本健一;ほか
通讯作者：
ほか

Synthesis and properties of novel sulfonated polyimides bearing sulfophenyl pendant groups for fuel cell application

DOI：
10.1016/j.polymer.2008.11.020
发表时间：
2009-01
期刊：
Polymer
影响因子：
4.6
作者：
Kangcheng Chen;Xinbing Chen;Kazuaki Yaguchi;N. Endo;Mitsuru Higa;K. Okamoto
通讯作者：
Kangcheng Chen;Xinbing Chen;Kazuaki Yaguchi;N. Endo;Mitsuru Higa;K. Okamoto

スルホン化ポリイミド系高分子電解質膜の開発と燃料電池への応用、ポリマーフロンティア21

磺化聚酰亚胺聚合物电解质膜的开发及其在燃料电池中的应用，Polymer Frontier 21

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
岡本健一;ほか;岡本健一
通讯作者：
岡本健一

Cross-Linked Sulfonated Polyimide Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cells

DOI：
10.1149/1.3097180
发表时间：
2009-05
期刊：
Journal of The Electrochemical Society
影响因子：
3.9
作者：
N. Endo;K. Matsuda;Kazuaki Yaguchi;Zhaoxia Hu;Kangcheng Chen;Mitsuru Higa;K. Okamoto
通讯作者：
N. Endo;K. Matsuda;Kazuaki Yaguchi;Zhaoxia Hu;Kangcheng Chen;Mitsuru Higa;K. Okamoto