【課題】プロトン伝導度が室温から１００℃以上の温度域で高く、耐熱性、化学的安定性に優れたチタニア結晶からなるプロトン伝導体を提供すること。
【解決手段】チタニア系プロトン伝導性材。酸化チタン及び／又はチタン系複酸化物からなるナノチューブ体を全成分又は主体成分とする。ナノチューブ体はリン酸、硫酸又は過塩素酸等のオキソ酸基を担持させたものを使用してもよい。 （もっと読む）

プロトン交換メンブランは、インプラントされた金属カチオンを含むハイブリッド無機−有機ポリマーを含む。前記ハイブリッド無機−有機ポリマーには前記インプラント金属カチオンとの相互作用によって酸基が結合される。プロトン交換メンブランの製造方法の一例は、前記金属カチオンを含む媒体中でのシラン前駆物質のゾル−ゲル重合と、その後の前記インプラントハイブリッド無機−有機ポリマーの酸化合物への接触とを含む。
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【課題】四価金属リン酸塩およびピロリン酸塩の前駆体有機溶液と、それらの電極修飾のための使用と、＞９０℃の温度および／または低相対湿度で作動する燃料電池用の複合膜調製のための使用を提供する。
【解決手段】本発明は、Ｍ（ＩＶ）（Ｏ_３Ｐ−ＯＨ）_２、Ｍ（ＩＶ）［Ｏ_２Ｐ（ＯＨ）_２］_２［Ｏ_２ＰＯ（ＯＨ）］およびＭ（ＩＶ）Ｐ_２Ｏ_７（Ｍ＝Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ）なる組成をもつ四価金属リン酸塩およびピロリン酸塩の前駆体有機溶液の調製に基づいている。これらの溶液の重要な一性質は、溶媒を蒸発させるときに、上記化合物が形成されることである。この特殊性によって、多孔性膜の細孔内部に、ポリマー膜中に、燃料電池の電極界面に、上記化合物を容易に挿入することが可能になる。それらの表面が酸性であるという性質、高い熱安定性および水への不溶性のため、これらの粒子は、９０−１３０℃の温度範囲でのＰＥＭＦＣの効率改善にとってきわめて関心のもたれるものとなる。非水の力を借りたＭ（ＩＶ）［Ｏ_２Ｐ（ＯＨ）_２］_２［Ｏ_２ＰＯ（ＯＨ）］化合物類のプロトン伝導性という特別な特性は、低相対湿度でのＰＥＭＦＣにおけるそれらの応用の新しい局面を開くものである。 （もっと読む）

イオン交換膜の性能を、例えば、電気化学的燃料電池の高温作動の観点で改良するための、水不溶性添加剤。この不溶性添加剤は、金属酸化物で架橋したマトリックスを含有し、このマトリックスは、リンカーを通してこのマトリックスに共有結合した、ホスホン酸基を有する。１つの実施形態において、この金属は、ケイ素であり、そして架橋したマトリックスは、シロキサン架橋したマトリックスであり、このマトリックスは、複数のジシロキシ結合によって架橋したケイ素原子を含み、そしてアルカンジイルリンカーを介してこれらのケイ素原子に共有結合したホスホン酸基を有する。
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本発明は、高温用プロトン伝導性高分子膜とこれの製造方法、及びこれを用いた膜−電極アセンブリーとこれを含む燃料電池に関するものであって、より詳細には、層状構造を有する金属ホスフェートの層間にスルホアルキル基またはスルホアリル基が挿入された固体イオン伝導体が、側鎖にカチオン交換基を有するプロトン伝導性高分子内に分散されたプロトン伝導性高分子膜を製造して、これを適用することにより、特に高温で外部の加圧条件がなくても優れたイオン伝導度を維持することができるため、高温及び常圧条件で燃料電池の運転を可能にする、プロトン伝導性高分子膜とこれの製造方法、そして製造されたプロトン伝導性高分子膜を用いた膜−電極アセンブリーとこれを含む燃料電池に関するものである。
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