국립 선진 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "바카라 사이트") 특별한 연구 기관 [Kobayashi Tetsuhiko]은 바카라 사이트에 의해 새로운 유리 포럼 ( "NGF") 및 Himeji Institute of Technology다공성 유리의 나노 포르에 도입함으로써 새로운 무기 유기 하이브리드 전도성 필름을 성공적으로 개발하고, 개발 된 필름이 고온 수증기의 존재 하에서 높은 바카라 사이트도성을 나타낸다는 것을 발견했다 이 전도성 필름은 유기 분자가 무기 골격에 도입되고 내열성 및 유기 용매 내성이있는 구조를 가지며, 전도성 경로가 기공으로 존재하기 때문에 높은 바카라 사이트도도가 예상 될 수있다 새로운 연료 전지와 센서의 개발 속도를 크게 높일 것으로 예상됩니다
○ 사용 된 기존의 Nafion은 고온 (100 ° C 이상)에서 사용하기가 어려웠습니다 결과적으로, 폐 열을 사용할 수 없어서 에너지 효율이 낮고 100 ℃ 이상으로 사용될 수있는 고체 전해질 막과 같은 다양한 문제가 발생했다
○ 우리는 나노 포어가있는 다공성 유리의 사용을 연구하여 내열성 및 유기 용매 저항성을 제공하고 전도성 유기 분자가 기공에 도입되는 새로운 무기 유기 하이브리드 전도성 필름을 성공적으로 개발했습니다
그림 1 무기 유기 하이브리드 전도성 필름의 개략도
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| 측정 온도 (℃) |
전도도 (s/cm) |
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105 |
16x10-2 |
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110 |
23x10-2 |
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115 |
28x10-2 |
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120 |
42x10-2 |
관련 습도 100%
표 1 : 무기 유기 하이브리드 전도성 필름의 전도도
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앞으로, 우리는 기공의 방향을 제어함으로써 높은 전도도로 막을 더욱 발전시킬 계획이다
현재 연료 전지에서 고체 전해질 막으로 사용되는 Nafion과 같은 형광 화 된 이온 교환 막은 유기 중합체 막이므로 고온에서 사용하기가 어렵다 그러나, 전체 연료 전지 시스템의 효율성을 고려할 때, 폐 열이 이용 가능 해짐에 따라 약 100 ~ 150 ℃에서 사용될 수있는 고체 전해질 막이 고도로 바람직하다 필름은 기질이 무기하기 때문에 고온에서 사용할 수 있습니다 또한, 무기 다공성 물질의 나노 포르가 사용되기 때문에, 수증기 또는 유기 용매로 인한 붓기가 아닌 것과 같은 이점이있다
AIST는 나노 포어 및 매우 균일 한 기공 크기로 다공성 유리에 대한 장기 연구를 수행하고 있습니다 또한,이 다공성 유리의 적용으로서 기공 표면에 다양한 유기 분자를 도입함으로써 다양한 분리 막이 개발되었다 이 개발에서 얻은 지식을 활용 하여이 회사는 NGF 및 Hime Technological Institute for Technology (NEDO 및 산업 기술 개발 조직) (NEDO 나노 기술 프로그램)의 계약 연구 프로젝트 인 NGF 및 HIME Technological Institute for Technology와 협력하여 새로운 유기농 정보 하이브리드 바카라 사이트도성 필름 개발을 진행하고 있습니다
이 연구는 표면 변형에 의해 다공성 유리 기공 내에서 및 다공성 유리 기공에 바카라 사이트도성을 나타내는 기능 그룹을 도입하여 바카라 사이트도성을 부여하는 기능 그룹을 특징으로한다 구체적으로,이 필름은 Mercaptopropypyltrimethoxysilane의 실란 커플 링 제가 다공성 유리 표면의 OH 그룹과 반응하여 Mercapto 그룹의 -SH를 산화시켜 기공의 표면에 바카라 사이트도도를 갖는 설 폰산 그룹을 도입하는 표면 변형 (도 1)을 사용하여 제조된다 (도 1) 이 방법에 의해 제조 된 고체 전해질 막의 기질은 무기 화합물이므로, 내열성 및 유기 용매 저항성 (부식성)을 가지며 고온에서 사용될 수있다
바카라 사이트도성 막은 고체 전해질 연료 전지의 확산으로 주목을 끌고 있으며, 전 세계적으로 새로운 바카라 사이트도성 막이 발달되고 있지만, 연료가 메탄올을 사용하여 연료 전지로 이동하는 수소를 사용하는 현재의 연료 전지가 메탄올, 붓기 및 기타 문제가 현재의 나피 오피온에서 문제가되기 때문에 이 막은 다공성 유리 막의 나노 포어의 장점을 가지므로 부풀어 오르지 않으므로 메탄올 연료 전지에 직접 사용될 것으로 예상 될 수 있습니다 앞으로, 우리는 프로젝트 내에서 기공의 방향을 제어함으로써 더 높은 전도도로 막을 더욱 발전시킬 계획이다