新規開発の電解質膜

　トクヤマ、旭化成ケミカルズの両社は18日、直接メタノール型燃料電池（DMFC）用の高性能炭化水素系電解質膜を共同開発したと発表した。
　
　開発したのは、高出力タイプと低メタノール透過タイプの2種類の電解質膜で、高出力タイプは、130mW/平方センチ 以上の出力が可能、また低メタノール透過タイプは、メタノール透過性をフッ素系電解質膜の1/20 にする画期的な炭化水素系電解質膜という。

■ これまでの技術
　DMFC用電解質膜は、現在フッ素系電解質膜が主流となっているが、メタノール透過性が大きいという欠点があるため、近年炭化水素系電解質膜が多く開発されてきた。しかし、これらの炭化水素系電解質膜はフッ素系電解質膜に対し、
（1）DMFC を作製した場合、セル抵抗が高く電池出力が低い
（2）メタノール透過性についても更なる改良が求められている

■ 今回開発した新規電解質膜の特長
　両社が新たに開発した電解質膜は、膜の複合化技術、電池評価技術、膜解析技術などにより、これらの欠点を大幅に改良することに成功した。以下の特長を有している。
（1）高出力タイプ
　電解質膜の膜厚を10 ミクロン以下とすることにより、現行フッ素系電解質膜の5倍以上のプロトン伝導性を実現し、さらに膜/電極層界面の特殊な制御技術により発電性能でも60℃条件の自社評価DMFC セルで130mW/平方センチの出力が可能で、炭化水素系電解質膜の中で
は最高レベル。
（2）低メタノール透過タイプ
　電解質膜のミクロ構造制御や改質処理により、30％以上の高濃度メタノール水溶液の使用
が可能で、メタノール透過量は現行フッ素系電解質膜の1/20 以下を達成した。

　新規開発した電解質膜は、高出力タイプで1,000 時間以上、低メタノール透過タイプで3,000時間以上の耐久性を確認し、既にDMFC開発メーカー各社へのサンプルワークを共同で開始している。

■ 今後の取組み
　メタノールを利用するDMFC は、携帯電話やノートパソコンなどのモバイル電子機器の電源として小型化や長時間使用が可能となるなど、今後の市場成長が期待されている。

　このため両社は、この技術をベースに、今後も共同でDMFC用カチオン型炭化水素系電解質膜の性能向上（高出力化、低メタノール透過性、高耐久性）、量産化、低コスト化、将来の事業化に向けた検討を進める。

　なお、トクヤマでは今回開発した電解質膜を2月27日から東京ビッグサイトで開催される「FCEXPO 2008」に展示する。

ニュースリリース参照
http://www.chem-t.com/fax/images/tmp_file1_1203314791.pdf

参考資料
http://www.chem-t.com/fax/images/tmp_file2_1203319979.pdf

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