2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel ionic liquid-type polymers for PEFC with medium-high temperature operation
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26410229
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| Research Institution | Tsuruoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
森永 隆志 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30467435)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イオン液体 / リビングラジカル重合 / ポリマー電解質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオン液体を用いた電気化学デバイスが実用的な性能を発揮するために、その独特の発電メカニズムに適合した電池材料の開発が待たれている。このような要請に応えるべく、申請者は従来のイオン液体型カチオンポリマーとは異なり、移動性の遊離カチオンが発電キャリアとなるように設計されたイオン液体型アニオンポリマーを新規に合成し、それを用いたイオン液体系電気化学デバイスの用途に特化した電池材料の創製を行う。これを電池設計に組み込むことで、イオン液体系電気化学デバイス共通の問題点ある電解質－電極界面の構築が可能となり、中高温動作燃料電池ならびに全固体リチウムイオン電池の高性能化・実用化へと繋がるものである。
昨年度までの研究において、本研究の目的物であるイオン液体型アニオンポリマーの合成過程が確立された。今年度はイオン液体型アニオンポリマーの特性解析を中心に取り組んだ。非イオン液体型（リチウム塩型）アニオンポリマー、グライム系リチウム錯体を遊離カチオンとして担持したイオン液体型アニオンポノマーに関して、交流インピーダンス法によるイオン電導性測定を行ったところ、従来のカチオン型イオン液体と比較して、大幅なイオン電導性の向上が確認され、イオン液体型アニオンポリマーでは室温領域においてもガラス転移が起こらず、高いイオン電導性が維持されることも明らかになった。また、電解質設計においては微粒子積層型構造がプロトン伝導に有利に作用することを示唆する結果を得た。上記の通り、本研究においてポリマー分子設計と電解質構造設計の両面において中高温・無加湿駆動PEFC用電解質の設計指針を示すことができた。
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