DEVELOPMENT OF FAST PROTON-CONDUCTING PLASTIC CRYSTALS

• Project/Area Number: 18759005
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Polymer chemistry
• Research Institution: Sophia University
• Principal Investigator: FUJITA Masahiro Sophia University, 理工学部, 助教 (50433793)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,170,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2008: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 柔粘性結晶 / 格子欠陥 / 燃料電池 / プロトン伝導 / 複合材料・物性

Research Abstract

新規プロトン伝導性プラスチッククリスタル材料の開発を目的に、様々な有機塩の合成を行った。コリンビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド([N1.1.1.2OH][NTf2])や有機カチオンとリン酸二水素([dhp])アニオンからなる化合物を合成した。いずれの化合物も固相-固相転移を示し、融解のエントロピーが十分に小さいことから、プラスチッククリスタルであることが推定された。また、プラスチッククリスタル相におけるイオン伝導度は、約10-3Scm-1であった。プラスチッククリスタル/Nafion複合体を作製し、室温・無加湿下において燃料電池発電試験を行った。複合膜の開放電圧と限界電流密度は、それぞれ0.51Vと11mAcm-2であった。

Research Products

• [Journal Article] 水酸基含有イオン液体の合成とその応用 (2008)
  • Author(s): 藤田正博・小宇佐由里・竹岡裕子・陸川政弘
  • Journal Title: 溶融塩および高温化学 51 Pages: 275-280
  • NAID: 40016394964
• [Journal Article] A new class of proton-conducting ionic plastic crystals basend on organic cations and dihydrogen phosphate (2007)
  • Author(s): M. Yoshizawa-Fujita, K. Fujita, D. R. MacFarlane, and Maria Forsyth
  • Journal Title: Electrochemistry Communications 9 Pages: 1202-1205
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A new class of proton-conducting ionic plastic crystals based on organic cations and dihydrogen phosphate (2007)
  • Author(s): M.Yoshizawa-Fujita et al.
  • Journal Title: Electrochemistry Communications 9(in press)
• [Presentation] プロトン伝導性イオン液体の設計と機能評価(IV)-ポリマーとの複合化- (2009)
  • Author(s): 小宇佐由里・藤田正博・竹岡裕子・陸川政弘
  • Organizer: 日本化学会第89春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 水酸基含有イオン液体の合成とその応用 (2008)
  • Author(s): 藤田正博・小宇佐由里・竹岡裕子・陸川政弘
  • Organizer: 第167回溶融塩委員会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • Year and Date: 2008-11-28
• [Presentation] プロトン伝導性イオン液体の設計と機能評価(III)-燃料電池電解質への応用- (2008)
  • Author(s): 小宇佐由里・藤田正博・竹岡裕子・陸川政弘
  • Organizer: 第57回高分子討論会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学杉本キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-25
• [Presentation] Novel ionic liquids having hydroxyl groups for fuel cells (2008)
  • Author(s): M. Yoshizawa-Fujita, Y. Kousa, Y. Takeoka, M. Rikukawa
  • Organizer: EUCHEM2008 Conference on Molten Salts and Ionic Liqui
  • Place of Presentation: Copenhagen, Denmark
  • Year and Date: 2008-08-26
• [Presentation] Novel Ionic Liquids Having Hydroxyl Groups for Fuel Cells (2008)
  • Author(s): M. Yoshizawa- Fujita, Y. Kousa, Y. Takeoka, M. Rikukawa
  • Organizer: EUCHEM2008 Conference on Molten Salts and Ionic Liquids
  • Place of Presentation: Copenhagen, Denmark
  • Year and Date: 2008-08-26
• [Presentation] プロトン伝導性イオン液体の設計と機能評価(II)-水酸基数の効果- (2007)
  • Author(s): 小宇佐由里・藤田正博・杉山奈未・竹岡裕子・陸川政弘
  • Organizer: 日本化学会第1回関東支部大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] ルイス塩基性イオン液体の合成と機能評価 (2007)
  • Author(s): 藤田正博・D. R. MacFarlane ・Maria Forsyth
  • Organizer: 日本化学会第1回関東支部大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] プロトン伝導性イオン液体の設計と機能評価(II)-水酸基数の効果 (2007)
  • Author(s): 小宇佐由里、藤田正博、竹岡裕子、陸川政弘
  • Organizer: 日本化学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] ルイス塩基性イオン液体の合成と機能評価 (2007)
  • Author(s): 藤田正博、Douglas MacFarlane、Maria Forsyth
  • Organizer: 日本化学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] Design and Characterization of Proton-Conducting Ionic Liquid:-Effect of Hydroxyl Group- (2007)
  • Author(s): 小宇佐由里、藤田正博、竹岡裕子、陸川政弘
  • Organizer: 2nd International Congress on Ionic Liquids
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-08-08
• [Presentation] Proton transport properties in zwitterion blends with Bronsted acids (2007)
  • Author(s): M. Yoshizawa-Fujita
  • Organizer: 2nd International Congress on Ionic Liquids
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-08-07
• [Presentation] PROTON TRANSPORT PROPERTIES IN ZWITTERION BLENDS WITH BRONSTED ACIDS (2007)
  • Author(s): 藤田正博
  • Organizer: 2nd International Congress on Ionic Liquids
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-08-07
• [Presentation] プロトン伝導性イオン液体の設計と機能評価(I)-水酸基の導入と効果- (2007)
  • Author(s): 小宇佐由里・藤田正博・杉山奈未・竹岡裕子・陸川政弘
  • Organizer: 日本化学会第87春季年会
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス
  • Year and Date: 2007-03-26
• [Book] 最新導電性材料技術大全集(上巻)-設計・配合から応用事例まで- (2007)
  • Author(s): 藤田正博
  • Publisher: 技術情報協会
• [Book] 最新 導電性材料 技術大全集 (上巻)-設計・配合から応用事例まで- (2007)
  • Author(s): 藤田正博, 他多数
  • Total Pages: 491
  • Publisher: 技術情報協会