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.

我们采用新颖的单体设计和催化剂转移缩聚的方法合成了嵌段共聚电解质，在保持低分子量分散性的同时，可以控制亲、疏水嵌段和嵌段链的复合比例。通过改变区块链长度和复合比，形成了片状和陀螺体等微相分离结构，微相分离形成的纳米结构对质子电导率和燃气渗透率有影响。这些二嵌段共聚物作为聚合物电解质燃料电池的电解膜和催化层离聚体表现出优异的性能。特别是，在低湿度条件下，具有高燃料气体渗透性的二嵌段聚合物提供了比商品化离聚体(Nafion溶液)更高的离聚体特性。

项目成果

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

Design of liquid zwitterins and their application to electrolyte materials

液体两性蛋白的设计及其在电解质材料中的应用

• 发表时间: 2011
• 期刊: ファインケミカル
• 作者: S. Kanai;M. Yamanouchi;S. Ikeda;Y. Nakatani;F. Matsukura;and H. Ohno;滝澤佑美，三浦俊明，下村武史;清水宗治;Yoshizawa-Fujita Masahiro
• 通讯作者: Yoshizawa-Fujita Masahiro

炭化水素系アイオノマー材料の合成とMEAの評価(II)-ユニット比の影響-

烃基离聚物材料的合成及MEA评价(II) - 单元配比的影响 -

• 发表时间: 2011
• 作者: 南秀人;木下圭剛;辻知希;柳本博;原口和敏;古賀貴亮;三浦諭
• 通讯作者: 三浦諭

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

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