MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY, SOLID POLYMER ELECTROLYTE MEMBRANE, WAER ELECTROLYSIS SYSTEM AND ELECTROLYTIC HYDROGENATION SYSTEM

• Main Authors: HAYABE Shintaro, SUMIKURA Kosuke, NISHIO Takuo
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 10.03.2022
• Subjects: APPARATUS THEREFOR; CHEMISTRY; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTIONOF COMPOUNDS OR NON-METALS; METALLURGY

The present invention provides: a membrane electrode assembly capable of suppressing increase in the electrolysis voltage if used in a water electrolysis system or an electrolytic hydrogenation system even in cases where the current density has increased; a solid polymer electrolyte membrane; a water electrolysis system; and an electrolytic hydrogenation system.　A membrane electrode assembly according to the present invention comprises an anode that has a catalyst layer, a cathode that has a catalyst layer, and a solid polymer electrolyte membrane that is arranged between the anode and the cathode; the solid polymer electrolyte membrane contains a woven fabric and a fluorine-containing polymer that has an ion exchange group; the aperture ratio of the woven fabric is 50% or more; and the ratio TAAVE/TBAVE, which is calculated from the average maximum film thickness TAAVE and the average minimum film thickness TBAVE of the solid polymer electrolyte membrane, is 1.20 or more. La présente invention concerne : un ensemble membrane-électrode capable de supprimer l'augmentation de la tension d'électrolyse s'il est utilisé dans un système d'électrolyse de l'eau ou un système d'hydrogénation électrolytique même dans les cas où la densité du courant a augmenté ; une membrane à électrolyte polymère solide ; un système d'électrolyse de l'eau ; et un système d'hydrogénation électrolytique.　Un ensemble membrane-électrode selon la présente invention comprend une anode qui a une couche de catalyseur, une cathode qui a une couche de catalyseur, et une membrane à électrolyte polymère solide qui est disposée entre l'anode et la cathode ; la membrane à électrolyte polymère solide contient un tissu tissé et un polymère contenant du fluor qui a un groupe échangeur d'ions ; le rapport d'ouverture du tissu tissé est supérieur ou égal à 50 % ; et le rapport TAAVE/TBAVE, qui est calculé à partir de l'épaisseur moyenne maximale de filmTAAVE et l'épaisseur moyenne minimale de film TBAVE de la membrane à électrolyte polymère est supérieur ou égal à 1,20. 水電解装置または電解水素化装置に適用した際に、電流密度が上昇した場合であっても電解電圧の上昇幅を小さくできる膜電極接合体、固体高分子電解質膜、水電解装置および電解水素化装置の提供。　本発明の膜電極接合体は、触媒層を有するアノードと、触媒層を有するカソードと、アノードとカソードとの間に配置された固体高分子電質膜と、を含み、固体高分子電解質膜がイオン交換基を有する含フッ素ポリマーおよび織布を含み、織布の開口率が５０％以上であり、固体高分子電解質膜の平均最大膜厚ＴＡＡＶＥおよび平均最小膜厚ＴＢＡＶＥから算出される割合ＴＡＡＶＥ／ＴＢＡＶＥが１．２０以上である。