國立台灣科技大學-專利商品網-專利推廣清單-高溫質子交換膜燃料電池用之新型聚苯并咪唑電解質

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技術名稱 Technology

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發明人 Inventor

陳志堅, 陳秉彥,

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所有權人 Asignee

國立臺灣科技大學

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專利國家 Country	申請號 Application No.	專利號 Patent No.	中心案號 Serial No.	年費有效日期
中華民國	104100953	I549937	1030083TW0	2022/09/20

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技術摘要：

本研究利用4,4’-oxydianiline (ODA)為起始物成功合成三種含有巨大側基之新型四胺單體4,4’,5,5’-tetraamino-2,2’-dibromodiphenyl ether (7)、4,4’,5,5’-tetraamino-2,2’-diphenyldiphenyl ether (10)及4,4’,5,5’-tetraamino- 2,2’-di[3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl]diphenyl ether (13)。以Eaton’s reagent作為溶劑，利用4,4’-oxybis(benzoic acid) (OBA)分別與單體(7)、(10)及(13)聚合成新型聚苯并咪唑P1~P3。P1、P2及P3之固有黏度(Inherent viscosity)分別為1.44、1.84及1.11 dL g-1。P1~P3皆已成功以溶液澆鑄法塗佈成可撓性之薄膜。P1~P3之10 % 熱裂解溫度(Td10%)依序為380、430及445 ℃，玻璃轉移溫度(Tg)則為208、417及>450 ℃，顯示擁有良好的熱穩定性。利用Fenton test對於P1~P3薄膜進行氧化穩定性測試，結果顯示在216小時測試後，P1~P3薄膜之重量損失百分比(Wloss)依序為16.9、10.2及4.4 %，呈現良好的氧化穩定性。將P1~P3薄膜以不同濃度之磷酸溶液在室溫下進行磷酸摻雜，得到相近之磷酸摻雜量(PA content, %)，介於160~200 %之間。在160 ℃下，磷酸摻雜量約200 %之P1~P3薄膜分別具有3.99× 10-2、5.18× 10-2及5.34× 10-2 S cm-1之質子傳導率。在單電池測試方面，磷酸摻雜量為241 %之P1薄膜在160 ℃可達231 mW/cm2之電力密度；磷酸摻雜量為210 %之P2薄膜在140 ℃可達390 mW/cm2之電力密度；磷酸摻雜量為199 %之P3薄膜在160 ℃可達475 mW/cm2之電力密度。

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