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特許 環境ナノマテリアル、材料 目標7.エネルギーをみんなにそしてクリーンに 都市環境科学研究科

無加湿条件下でも高い伝導性 シルセスキオキサン系プロトン伝導体

掲載日：

プロトン伝導体、固体高分子電解質、燃料電池

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どんなシーズなの？

新しいシルセスキオキサン系のプロトン伝導体に関する発明です。プロトン伝導体とは、プロトン（水素イオン，Ｈ＋）に対して伝導性を有する材料のことです。これを応用すると、例えば、燃料電池用のプロトン交換膜（固体高分子電解質膜）を作製することができます。

今回新たに開発したプロトン伝導体は、下図に示すように、シリカコア及び架橋部位に種々の親水性官能基を有するため、水を保持しやすく、無加湿条件下でも良好な伝導性を示します。このため、燃料電池の運転条件の緩和や加湿機構の簡素化が期待できます。


本発明のプロトン伝導体の分子構造を示す模式図

こんなことに使える！

現在の主要なプロトン伝導体は有機フッ素化合物（通称「PFAS」）を含んでいますが、低湿度では伝導性が低下するため、加湿機構を必要とする課題がありました。また、PFASは、環境負荷が高いとして、欧州等で規制の対象になることが懸念されています。

本技術に係るプロトン伝導体は、PFASを含まず、無加湿条件下でも良好な導電性を示すため、燃料電池のほか、水素センサ、水素ポンプ、エレクトロクロミック素子など、様々な分野への応用が期待されます。

こんな研究室です！

梶原研究室では、無機系固体物質・材料を対象に、持続可能な都市環境と低炭素社会を支える光・電子機能性材料の研究を行っています。

主な研究領域としては、以下が挙げられます。

  • 無機系固体材料の低環境負荷合成
  • 無機系固体材料による高効率エネルギー変換
  • 無機物質と光との相互作用
  • 固体内部・表面での物質拡散および反応

研究者

  • 梶原 浩一 教授

    • 都市環境科学研究科

発明の名称

プロトン伝導体及びその製造方法

番号

特願2024-038496

関連文献

■Poly(R-SQ)液体の簡便かつ低環境負荷の合成法

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■シルセスキオキサン系新規プロトン伝導体

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