Development of nano-architecture for polymer electrolytes

聚合物电解质纳米结构的开发

• 批准号: 23350116
• 负责人: RIKUKAWA MASAHIRO
• 金额: $ 12.65万
• 依托单位: Sophia University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23350116/
• 关键词: 高分子電解質; 触媒移動型重縮合; ブロックポリマー; ミクロ相分離; プロトン伝導; 燃料電池; アイオノマー; ガス透過性; ブロック共重合体; ジャイロイド構造; フラッディング; シンクロトロンSAXS; Ni(0)カップリング重合; プロトン; 導電率; ジブロック; 電解質

We have synthesized block copolymer electrolytes by using novel monomer design and catalyst transfer polycondensation method, which can control the composite ratios of the hydrophilic and hydrophobic blocks and the block chains with maintenance of low molecular weight dispersity. Micro-phase separation such as lamella and gyroid structures was formed by changing the block chain length and composite ratios.Proton conductivity and fuel gas permeation were affected by the nano-structure formed by the micro-phase separation. These diblock copolymers showed excellent properties as electrolyte membranes and catalyst layer ionomer of polymer electrolyte fuel cells. Especially, the diblock polymers with high fuel gas permeability provided higher ionomer characteristics than commercialized ionomer (Nafion solution) under low humidity conditions.

采用新型的单体设计和催化剂转移缩聚方法合成了嵌段共聚物电解质，该方法可以控制亲水嵌段和疏水嵌段的复合比例以及嵌段链的分散性。通过改变嵌段链长和复合比例，形成了层状和螺旋状等微相分离结构，微相分离形成的纳米结构对质子传导率和燃气渗透性能有影响。这些嵌段共聚物作为聚合物电解质燃料电池的电解质膜和催化剂层离聚物显示出优异的性能。特别地，具有高燃料气体渗透性的二嵌段聚合物在低湿度条件下提供比商业化离聚物（Nafion溶液）更高的离聚物特性。

项目成果

π共役系を有するポリフェニレン系アイオノマーの合成と特性評価 (III) -分子鎖長の影響-

π共轭体系聚亚苯基离聚物的合成与表征(III)-分子链长度的影响-

• 作者: 瀬戸康平;三浦諭;藤田正博;竹岡裕子;陸川政弘
• 通讯作者: 陸川政弘

Relationship Between Morphology and Proton Conductivity of Aromatic Diblock Copolymer Electrolytes

芳香族二嵌段共聚物电解质的形貌与质子电导率的关系

• 作者: A. Hinderhofer;A. Gerlach;K. Broch;T. Hosokai;K. Yonezawa;K. Kato;S. Kera;N. Ueno;原口和敏;Tatsuya Oshima
• 通讯作者: Tatsuya Oshima

Synthesis of Hydrocarbon Ionomer Materials and Evaluations of MEA

烃类离聚物材料的合成及MEA的评价

• 作者: 纐纈明伯;熊谷義直;村上尚;中村浩之;Satoshi Miura
• 通讯作者: Satoshi Miura

ポリフェニレン系ブロック共重合体の合成と評価(VIII)－分子構造と機械的特性の関係－

聚苯撑嵌段共聚物的合成与评价(VIII)-分子结构与力学性能的关系-

• 作者: Q. Xin;S.Duhm;F.Bussolotti;K.Akaike;Y.Kubozono;H.Aoki;T.Kosugi;S.Kera;and N.Ueno;原口和敏;峰重俊介;大澤あずさ
• 通讯作者: 大澤あずさ

Synthesis and Properties of Sulfonated Poly(phenylene) Polymer Electrolytes with Various Side Chains

不同侧链磺化聚亚苯基聚合物电解质的合成及性能

• DOI: 10.1252/kakoronbunshu.39.224
• 发表时间: 2013
• 期刊: KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU
• 影响因子: 0.4
• 作者: Osawa;Azusa; Ishizuka;Takuyuki; Yoshizawa-Fujita;Masahiro; Takeoka;Yuko; Rikukawa;Masahiro
• 通讯作者: Masahiro