【課題】メタノールクロスオーバーを抑制し、且つ高いプロトン伝導性を有する新規なプロトン伝導性膜と、それを用いた放電特性に優れた燃料電池を提供する。
【解決手段】アニオン性基を含み且つ炭素を主骨格とする高分子材料を含むプロトン伝導性膜であって、前記プロトン伝導性膜は、シルセスキオキサンと、モリブドリン酸、タングストリン酸、タングステン、スズまたはジルコニウムの水和酸化物、シリカにリン酸を反応させＳｉ−Ｏ−Ｐ結合によりリン酸を固定化させた固体酸および無機リン酸塩より選ばれる無機プロトン伝導体とをさらに含む構成とする。また、上記プロトン伝導性膜を、正極２と負極１との間に配置した固体電解質膜３として用いた燃料電池とする。 （もっと読む）

【課題】 本発明は、物理的強度に優れ、かつ、良好なプロトン伝導性を示す固体電解質膜、およびそれを用いた固体高分子電解質型燃料電池を提供することを主目的とするものである。
【解決手段】 上記目的を達成するために本発明は、電解質材料と無機粒子とを含有する固体電解質膜であって、上記電解質材料の膜内に上記無機粒子が凝集している無機粒子凝集部を有することを特徴とする固体電解質膜を提供する。 （もっと読む）

【課題】電気伝導性、耐高温酸化性に優れると共に、成膜性に優れ、例えば空気極用の集電体として、空気極上にも容易に成膜することができる電気伝導性材料と、このような材料を空気極用集電体として備えた固体酸化物形燃料電池を提供する。
【解決手段】導電性を有する炭化物、ほう化物及び窒化物（例えばＣｒ_３Ｃ_２、ＣｒＢ、Ｃｒ_２Ｎ、ＴａＣ、ＴａＮ、ＺｒＢ_２、ＺｒＮ）から選ばれた少なくとも１種の化合物から成る第１の粉末材料５ａと、導電性酸化物（例えばＢｉ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＭｎＯ_２）から選ばれた少なくとも１種の酸化物から成る第２の粉末材料５ｂを含む混合物を焼結して電気伝導性材料とし、この電気伝導性材料を集電体層５として固体酸化物形燃料電池１の空気極４の上に成膜する。 （もっと読む）

イオン伝導度を高めるために電解質膜中に転位が形成される。イオン及び／または電子の照射によって薄膜中に欠陥クラスタの生成が引き起こされ、崩壊して高いイオン伝導度を示すフランク転位ループとなる。続いてなされる膜の熱処理においてフランク転位ループを空間的に再配向することによってイオン伝導度の最大化がなされる。これにより、転位ループはサーフェス・ツー・サーフェスの連続した転位を形成し、それに沿って、小さな活性化エネルギーで膜面間をイオンが伝搬することができる。例えばイットリア安定化ジルコニアやドープトセリアのようなセラミック中に１０^８〜１０^１４ｃｍ／ｃｍ^３の範囲の転位密度を従来の照射技法により形成することができる。
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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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