高耐久エーテルフリー芳香族系アニオン伝導膜の開発と直接 ギ酸塩溶液型SAFC への応用

摘要

直接ギ酸塩溶液型固体アルカリ燃料電池(DF-SAFC,Fig.1a)はギ酸塩を燃料とする発電デバイスである。ギ酸 塩は、高エネルギー密度を有し、生成した炭酸塩を電気 化学的に再生可能であるため、環境負荷を考慮したキャ リアとして期待されている。しかし、高温、アルカリ性 環境下で運転するDF-SAFC において、電解質膜の低い 化学的耐久性が課題である。1 そこで、本研究は化学的 に高耐久かつ高い重量平均分子量(Mw)を持つエーテル フリー芳香族系アニオン伝導ポリマー(Poly(fluorene-alttetra fluoro-phenylene)(C6,C10),Fig.1b)を開発した。2 さ らに、アニオン伝導ポリマーを多孔質薄膜基材に充填す ることで細孔フィリング膜を作製し、ポリマーの膨潤及 び燃料透過の抑制を図った。続いて、得られた膜を用い て膜電極接合体(MEA)を作製し、DF-SAFC 運転におけ る発電性能及び耐久性を議論した。