1993 Fiscal Year Annual Research Report
「空気電池」に組み込む酸素選択透過膜の新合成と次世代一次電池としての試験
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05555243
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
西出 宏之 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90120930)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 隆司 早稲田大学, 理工学部, 学振特別研究員
鈴木 隆之 早稲田大学, 理工学部, 助手 (20257215)
土田 英俊 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90063461)
武岡 真司 早稲田大学, 理工学部, 専任講師 (20222094)
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| Keywords | 空気電池 / 高分子膜 / 酸素透過 / 促進輸送 / 電流電圧特性 / 一次電池 |
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| Research Abstract |
空気電池における正極に、酸素を選択的かつ効率よく供給できる高分子膜を、ポルフィリン錯体担持により新しく合成、電池試験からの評価と選定を推進した。
(1)alpha,alpha,alpha,alpha-テトラピバルアミドフェニルポルフィナトコバルト錯体を量合成した。一連の側鎖をもつメタクリレートとビニルイミダゾールの共重合体(イミダゾール含量〜30mol%)と錯形成させ、高分子膜を作成した。錯体部の活性を酸素収着量や反応速度定数、膜ミクロ構造を物性と電顕形態などより決定した。
(2)これらポルフィリン担持高分子膜の酸素、窒素、水蒸気、二酸化炭素の透過実験を行ない、酸素の透過促進を確認した(例えば、(酸素/窒素)透過係数比〜10)。
(3)カーボン電極の片面に膜を設置、他方に電解液を接触させたセルを組み立てた。電流電圧特性および時間電流特性を測定した。非定常状態から膜内での錯体部位の活性と寄与を定量的に把握できた。
(4)電流定常値から算出した透過酸素量は従来法による値と一致、空気電池としての試験条件の適性が認められた。薄膜(10mum以下)や高濃度>20wt%にポルフィリンを担持した高分子膜での透過測定も可能となった。酸素透過性(100Barrers)を発現し得る膜条件をいくつか選定できた。
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[Publications] H.Nishide: "O_2/N_2-separation by Polymer-bound Cobalt Complexes" Makromol.Chem.,Makromol.Symp.(in press).
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[Publications] H.Nishide: "Enhanced Oxygen Diffusion through the Porous Membrane Chemically Modified with Cobaltporphyrin on its Pore surface" J.Amer.Chem.Soc.(in press).
