生物燃料电池用电极粘合剂的制作方法

本发明涉及生物燃料电池用的电极粘合剂。

背景技术：

1、作为新一代的燃料电池，进行了将酶、微生物用于电极催化剂，以糖、醇、有机废液等生物质资源作为燃料而发电的生物燃料电池的研究开发(例如，参照专利文献1和2)。

2、利用了酶的生物燃料电池一般通过在负极(阳极)通过氧化酶而燃料被氧化分解而释放出电子，在正极(阴极)通过还原酶而氧被还原而生成水，从而进行发电。

3、作为简便并且低成本地制造这样的生物燃料电池的工艺之一，已知通过网版印刷而将电极材料进行图案形成的方法。具体而言，一般为通过使碳粉末等导电性材料分散于将聚1,1-二氟乙烯(pvdf)溶解在n-甲基吡咯烷酮(nmp)等有机溶剂而得的粘合剂(电极粘合剂)来调制浆料(电极浆料)，将该浆料网版印刷于基材，使其干燥，从而形成电极图案的方法(例如，参照专利文献1)。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利第6994184号公报

7、专利文献2：日本特开2021-140988号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、然而，担心使用了作为有机溶剂的nmp的电极粘合剂对网版印刷的装置造成的破坏，此外，由有机溶剂引起的环境负荷也成为课题。

3、此外，对于使用了pvdf的电极浆料，不可以说导电性材料的粘结性一定充分。进一步，pvdf的拒水性高，对于使用了pvdf的电极浆料，也产生了酶对电极的固定不充分，或酶易于失活，得不到显示充分的输出特性的生物燃料电池等课题。

4、本发明是为了解决这样的课题而提出的，其以提供环境负荷低，并且可获得适于网版印刷的电极浆料，可以制造显示良好的输出特性的生物燃料电池的生物燃料电池用电极粘合剂作为目的。

5、用于解决课题的手段

6、本发明基于发现了规定的聚合物适合作为通过网版印刷形成生物燃料电池用电极时的电极粘合剂。

7、本发明提供以下手段。

8、[1]一种生物燃料电池用电极粘合剂，其包含聚合物(a)，上述聚合物(a)具有来源于非离子性烯属不饱和单体(a1)的第1结构单元、来源于阴离子性烯属不饱和单体(a2)的第2结构单元、和来源于交联剂(a3)的第3结构单元，交联剂(a3)在1分子中具有2个以上烯属不饱和键。

9、[2]根据[1]所述的生物燃料电池用电极粘合剂，聚合物(a)的含量为50质量％以上。

10、[3]根据[1]所述的生物燃料电池用电极粘合剂，阴离子性烯属不饱和单体(a2)包含选自烯属不饱和羧酸及其盐、以及烯属不饱和磺酸及其盐中的1种以上。

11、发明的效果

12、根据本发明，可以提供环境负荷低，并且可获得适于网版印刷的电极浆料，可以制造显示良好的输出特性的生物燃料电池的生物燃料电池用电极粘合剂。

技术特征：

1.一种生物燃料电池用电极粘合剂，其包含聚合物(a)，所述聚合物(a)具有来源于非离子性烯属不饱和单体(a1)的第1结构单元、来源于阴离子性烯属不饱和单体(a2)的第2结构单元、和来源于交联剂(a3)的第3结构单元，

2.根据权利要求1所述的生物燃料电池用电极粘合剂，聚合物(a)的含量为50质量％以上。

3.根据权利要求1所述的生物燃料电池用电极粘合剂，阴离子性烯属不饱和单体(a2)包含选自烯属不饱和羧酸及其盐、以及烯属不饱和磺酸及其盐中的1种以上。

技术总结
提供环境负荷低，并且可获得导电性材料的分散性良好且适于网版印刷的电极浆料，可以制造显示良好的输出特性的生物燃料电池的生物燃料电池用电极粘合剂。本发明的生物燃料电池用电极粘合剂包含聚合物(A)，上述聚合物(A)具有来源于非离子性烯属不饱和单体(a1)的第1结构单元、来源于阴离子性烯属不饱和单体(a2)的第2结构单元、和来源于交联剂(a3)的第3结构单元，交联剂(a3)在1分子中具有2个以上烯属不饱和键。

技术研发人员：花崎充,池端亮介
受保护的技术使用者：株式会社力森诺科
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5