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01/14/2021

No.0442 PEFC 電解質膜・触媒アイオノマーの化学構造に関する劣化解析

電解質膜の加速劣化試験(過酸化水素曝露試験など)やセルの発電試験において、アイオノマーの化学構造劣化解析を詳細に行うことで、耐久性評価や分解機構の推定が可能になる。

電解質膜・アイオノマーの化学構造劣化解析手法

GPCによる電解質膜の分子量解析例

           【電解質膜の過酸化水素暴露試験】
   
       過酸化水素暴露試験後に膜の重量平均分子量は半分になる。

固体19F NMRによる電解質膜の構造解析例

 【発電試験後 電解質膜】

 
発電試験Bで分解生成物が生成される。

LC/MS、LC/CADによる分解生成物の分析例

         【発電試験後の電解質膜の溶媒抽出物】
           LC/MSトータルイオンカレントクロマトグラム(負イオン)

   【LC/CADによる主な分解生成物の半定量結果】【分解機構推定】
  
 
   発電試験Ⅱで分解生成物がより多く生成される。   
分解生成物の主成分が①~④である結果より、エーテル結合が起点となって分解していると推定される。
ポリマー構造変化による劣化機構の考察のほか、分解生成物などの劣化マーカーを指標とした定量的な試料間比較も可能

カテゴリー

電池, 材料・素材

分類

燃料電池, 高分子材料, 有機材料・化成品