彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時
代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜
（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ。
【再エネ革命渦論 171: アフターコロナ時代 172】
● 技術的特異点でエンドレス・サーフィング－
特異点真っ直中 ㊿＋❷
水電解技術は日本勢が巻き返し
東レNafion越えの電解膜開発
再生可能エネルギーの電力を運搬できるようにする、あるいは長期貯蔵で
きるようにする「グリーン水素」に変換する水電解技術でも激しい開発競
争が始まっている。これまで国内勢はその開発や事業化で出遅れていたが、
ここへきて急速に巻き返しつつある。例えば東レは、今までほぼ業界標準
だったフッ素系電解膜「Nafion」を諸性能で超える炭化水素系電解質膜を
開発し、海外メーカーから引き合いが殺到している。東レはこの技術を武
器に国内外での事業化を着々と進める。 「世界中の水電解装置メーカーか
ら引き合いが多数ある」という。東レが開発したのは、「PEM（Proton Excha-
nge Membrane）形」水電解装置のセルスタックにおいて、正極と負極間で
プロトン（H+）をやり取りするためのイオン交換膜。この膜自体をPEMと
呼ぶ。現在のPEMのほぼ業界標準となっているのは、フッ素系高分子膜の
「Nafion」である。これに対し、東レのPEMは、炭化水素系高分子材料から
成る。東レが開発したPEMは、Nafionが抱えていた2つの課題を大きく改善
する（図1）。１つは、セルスタック内部において、カソードで発生した
水素（H2）、アノードで発生した酸素（O2）が、PEMを透過してそれぞれ
反対の極に逆流してしまう課題。これはNafionのガス透過性が高いために
発生する。こうした逆流が起こると、せっかく発生させたH2が事実上失わ
れることによる電解効率の低下や、H2とO2が混合して爆発するリスクを招
く。膜を厚くするとガスの逆流を抑えられるものの、H+まで移動しにくく
なってしまう。O2にH2が4％以上混合すると爆発の危険性がある。従来は
混合防止のため停機する必要があり、稼働率の低下につながっていた。こ
れに対し、東レの炭化水素系電解質膜は、H2の透過率がNafionの1/10、O2
は1/50と非常に低く、逆流を大幅に低減できる。
【関係技術情報】
１．特開2021-51996 積層高分子電解質膜およびそれを用いた触媒層付電
解質膜、膜電極複合体および固体高分子型燃料電池
【要約】
芳香族炭化水素系電解質により形成される層が積層されてなり、以下に記
載する（ｉ）及び（ｉｉ）を満たす電解質によって形成される層を積層体
の少なくとも一方の最表層に有し、かつ、芳香族炭化水素系電解質と多孔
質補強材とが複合化してなる複合層を少なくとも一層有する積層高分子電
解質膜。（ｉ）すべての芳香環に少なくとも１つの電子求引性基を含有す
る。（ｉｉ）下記一般式（Ｓ１）で表される構成単位を有するイオン性基
を含有するセグメントと、下記一般式（Ｓ２）で表される構成単位を有す
るイオン性基を含有しないセグメントをそれぞれ１個以上含有するブロッ
ク共重合体。低加湿条件下及び低温条件下においても優れたプロトン伝導
性を有し、なおかつ機械強度及び物理的耐久性に優れる積層高分子電解質
膜およびそれを用いた固体高分子型燃料電池を提供する。
Ａｒｎは置換されても良い芳香環、Ｙｎは２価の電子求引性基を表す。
【概要】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 芳香族炭化水素系電解質により形成される層が積層されて
なる積層高分子電解質膜であって、以下に記載する（i）及び（ii）を満
たす電解質によって形成される層を積層体の少なくとも一方の最表層に有
し、かつ、芳香族炭化水素系電解質と多孔質補強材とが複合化してなる複
合層を少なくとも一層有することを特徴とする積層高分子電解質膜。 （i）
すべての芳香環に少なくとも１つの電子求引性基を含有する。 （ii）下記
構一般式（Ｓ１）で表される構成単位を有するイオン性基を含有するセグ
メントと、下記一般式（Ｓ２）で表される構成単位を有するイオン性基を
含有しないセグメントをそれぞれ１個以上含有するブロック共重合体。
【化１】
式（Ｓ１）中、Ａｒ１～Ａｒ４は任意に置換されても良い芳香環を表す。
Ｙ１、Ｙ２それぞれ独立に任意の２価の電子求引性基を表す。Ａｒ１～Ａｒ
４のうち少なくとも１つはイオン性基を有する。＊は（Ｓ１）または他の
構成単位との結合を表す。
【化２】
式（Ｓ２）中、Ａｒ５～Ａｒ８は任意に置換されても良い芳香環を表す。
ただしＡｒ５～Ａｒ８はいずれもイオン性基を有さない。Ｙ３、Ｙ４それ
ぞれ独立に任意の２価の電子求引性基を表す。＊は（Ｓ２）または他の構
成単位との結合を表す。
【請求項２】 前記一般式（Ｓ１）で表される構成単位が、下記式（Ｓ３）
で表される構成単位であることを特徴とする請求項１に記載の積層高分子
電解質膜。
【化３】 
（Ｓ３）中、Ｙ１、Ｙ２は任意の２価の電子求引性基を表す。Ｍ１～Ｍ４
は水素、金属カチオン、アンモニウムカチオンを表し、Ｍ１～Ｍ４は２種
類以上の基を表しても良い。ｎ１～ｎ４は０または１であるが、少なくとも
１つは１である。＊は（Ｓ３）または他の構成単位との結合を表す。
【請求項３】 前記一般式（Ｓ２）で表される構成単位が、下記式（Ｓ４）
で表される構成単位であることを特徴とする請求項１～２のいずれかに記
載の積層高分子電解質膜。
【化４】 
式（Ｓ４）中、Ｙ３、Ｙ４は任意の２価の電子求引性基を表す。＊は（Ｓ
４）または他の構成単位との結合を表す。
【請求項４】 前記電子求引性基Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４がいずれもケトン
基であることを特徴とする請求項１～３に記載の積層高分子電解質膜。
【請求項５】 積層高分子電解質膜を形成する前記芳香族炭化水素系電解
質において、複合層を形成する芳香族炭化水素系電解質と、少なくとも一
方の最表層を形成する芳香族炭化水素系電解質とが、異なるイオン交換容
量を有することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の積層高分子
電解質膜。
【請求項６】 積層高分子電解質膜を形成する前記芳香族炭化水素系電解
質において、複合層を形成する芳香族炭化水素系電解質が、少なくとも一
方の最表層を形成する芳香族炭化水素系電解質より、高いイオン交換容量
を有することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の積層高分子電
解質膜。
【請求項７】 前記多孔質補強材が、含フッ素高分子多孔質膜であること
を特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の積層高分子電解質膜。
【請求項８】 前記多孔質補強材が、炭化水素系高分子化合物からなるナノ
ファイバー不織布であることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載
の積層高分子電解質膜。
【請求項９】 請求項１～８のいずれかに記載の積層高分子電解質膜に触
媒層を積層してなることを特徴とする触媒層付電解質膜。
【請求項１０】 請求項１～８のいずれかに記載の積層高分子電解質膜また
は請求項９に記載の触媒層付電解質膜と電極を用いて構成されてなること
を特徴とする膜電極複合体。
【請求項１１】 請求項１～８のいずれかに記載の積層高分子電解質膜、請
求項９に記載の触媒層付電解質膜および請求項１０に記載の膜電極複合体
のいずれかを用いて構成されてなることを特徴とする固体高分子型燃料電
池。
２．特許第7188625号 水電解セル
【要約】
下図３のごとく、プロトン伝導型の電解質膜、電解質膜の一方の面に積層
されるアノード触媒層、及び、電解質膜の他方の面に積層されるカソード
触媒層を有する水電解セルであって、アノード触媒層及びカソード触媒層
のうち少なくとも一方は、その面内方向で、触媒の密度が高い部分と、高
い部分より触媒の密度が低い部分と、を備える。発生したガスの排出を促
進して水電解効率を高める。 
図３．アノード触媒層１２を説明する平面図
図１．水電解セル１０を平面視した図
図２．水電解セル１０の水電解部１０ａにおける層構成を説明する概念図
【符号の説明】 １０ 水電解セル １１ 固体高分子電解質膜 １２ アノー
ド触媒層（酸素発生極側触媒層） １３ アノードガス拡散層 １４ アノー
ドセパレータ １５ カソード触媒層（水素発生極側触媒層） １６ カソー
ドガス拡散層 １７ カソードセパレータ
わたしは何んなの ⑤
ここでは、アルゴリズミカルな人類社会を人工知能（AI）の脅威を描いた
SF映画より考察してみよう。
風蕭々と碧い時
John Lennon Imagine
アルバム『終わりなきこの愛』 2019.4.24
Richard Greidaman WEST SIDE STORY MEDLEY: MARIA-TONIGHT-AMERICA
ウエスト・サイド物語メドレー：マリア～トゥナイト～アメリカ
●今夜の寸評： ＴO CONTINUE MEANS TO NEVER GIVE
浄土宗 月訓