氢能专利库

本发明涉及一种离子传导性、耐久性优异的含磺酸基聚合物及其制造方法、含有该含磺酸基聚合物的树脂组合物、聚合物电解质膜、聚合物电解质膜/电极接合体、燃料电池。本发明的含磺酸基聚合物，在第1形态中，在分子链内含有上述化学式1表示的构成成分，在化学式1中，X表示氢或1价的阳离子，Y表示砜基或酮基，n表示2以上的任意整数。

本发明提供一种新型的质子传导性聚合物膜及其制造方法、以及使用该聚合物膜的燃料电池，所述质子传导性聚合物膜在组装燃料电池时的加工性优异，即使在高温无加湿条件下也显示优异的质子传导性和耐久性。是使含有具有磺酸基和/或膦酸基的聚苯并咪唑类化合物的聚合物膜中含有乙烯基膦酸而成的质子传导性聚合物膜、以及使用了该质子传导性聚合物膜的燃料电池。该聚苯并咪唑类化合物优选包含结构式(1)表示的含磺酸基和/或膦酸基的构成要素。式中，n表示1～4的整数，R1表示可以形成咪唑环的4价的芳香族结合单元，R2表示2价的芳香族结合单元，Z表示磺酸基和/或膦酸基。

本发明提供一种特别是包含在燃料电池的电极时，可良好地引导出燃料电池用催化剂的性能的质子传导性聚合物组合物及其制造方法、催化剂墨水及燃料电池。该质子传导性聚合物组合物是至少含有在1～30质量％的范围内的芳香族烃类的质子传导性聚合物，且该质子传导性聚合物中以聚乙二醇换算的分子量在2,000～23,000的范围内的成份的含量相对于该质子传导性聚合物总量为10质量％以上。

本发明涉及一种特别适用于以高浓度甲醇作为燃料来使用的燃料电池时，可赋予优异发电特性的质子交换膜。本发明的芳香族烃类质子交换膜，其离子交换容量在0.6～1.3meq/g的范围内。此外，对40℃、30质量％的甲醇水溶液的面积膨胀率在2至30％的范围内。优选为磺酸基是直接键合于包含在该芳香族烃类质子交换膜中的芳香族烃类聚合物的芳香环。此外，优选为该芳香族烃类聚合物为聚亚芳基醚类聚合物。

通过在一对电极之间夹入烃类固体高分子电解质膜而构成的，其特征在于电解质膜在干燥状态下的玻璃化转变温度为160℃以上，而且电解质膜的最大含水率为10％～120％的电解质膜·电极结构体，能够提供利用烃类固体高分子电解质膜的、可靠性和耐久性优异的电解质膜·电极结构体、以及利用它的燃料电池和该电解质膜·电极结构体的制造方法。