燃料電池用離子交換膜

刊登日期:2003/6/24
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日本東洋紡公司頃發表開發出即使在高溫、低溼下亦可作用的燃料電池用離子交換膜。除開發出具傳導性的高耐熱型碳氫系高分子「SPN Polymer」之外,並實現了該Polymer與PBD(商品名,東洋紡自行開發之具耐熱性與強度的產品)微多孔支持膜複合化的燃料電池用奈米複合離子交換膜。新產品與目前已實用化的氟系高分子相比較,除可在低相對濕度下仍具實用性之外,在百度C以上的高溫環境中亦可發電,故可望減低白金觸媒的使用量。該公司計畫將先以日本國內汽車廠為對象,推出試用樣品,再逐步擴大至家用核心世代系統或使用直接甲醇型燃料電池的可攜式產品上。

目前已實用化的離子交換膜係以氟系高分子為主流。但此高分子的結構和作用條件卻受限在溫度80℃以下、濕度80%以上,且在發電的心臟部之外需另加輔助系統,在小型化方面仍有問題存在。而這回,東洋紡則在離子傳導性高分子的設計上開發出引進新概念的SPN高分子,同時開發出PBO奈米複合離子交換膜的生產製程。其結果,使SPN高分子單體顯示出在80℃高溫下,即使相對濕度下降10-20%仍具實用性的高輸出特性。

進而,與SPN Polymer複合化的奈米複合離子交換膜即使在100℃以上高溫,仍具穩定的機械特性。甲醇透過性亦比氟系高分子膜低,故可望應用在Mobile產品的燃料電池上。


圖 新開發的奈米複合離子交換膜

 


資料來源: 化學工業日報 2003/6/11
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