JPH03134191A - 導電性高分子膜製造用電解重合装置及び膜の製造方法 - Google Patents
導電性高分子膜製造用電解重合装置及び膜の製造方法Info
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- JPH03134191A JPH03134191A JP1270328A JP27032889A JPH03134191A JP H03134191 A JPH03134191 A JP H03134191A JP 1270328 A JP1270328 A JP 1270328A JP 27032889 A JP27032889 A JP 27032889A JP H03134191 A JPH03134191 A JP H03134191A
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は導電性高分子膜製造用電解重合装置に関し、更
に詳しくは直流電圧と交流電圧を利用して複数の基板上
に、５同時に、しかも均一な導電性高分子膜を電解重合
によって製造する装置に関する。
に詳しくは直流電圧と交流電圧を利用して複数の基板上
に、５同時に、しかも均一な導電性高分子膜を電解重合
によって製造する装置に関する。
導電性高分子膜の製造法としての電解法を例にとると、
その電解重合法には定電流法、定電圧法、定電位法、電
位走査法等がある。しかし、膜の種類によっては電解条
件に制約のある場合が多い。例えば、アニリンの電解重
合に際しては上記のいずれの方法でも製造することがで
きるが、その主流は定電位法と電位走査法であり、１対
の電極を電解液中に挿入してアニリンを重合すると、定
電位法ではパウダー状の、電位走査法ではフィルム状の
ポリアニリンが得られる。
その電解重合法には定電流法、定電圧法、定電位法、電
位走査法等がある。しかし、膜の種類によっては電解条
件に制約のある場合が多い。例えば、アニリンの電解重
合に際しては上記のいずれの方法でも製造することがで
きるが、その主流は定電位法と電位走査法であり、１対
の電極を電解液中に挿入してアニリンを重合すると、定
電位法ではパウダー状の、電位走査法ではフィルム状の
ポリアニリンが得られる。
このポリアニリンを正極として、負極にリチウムを用い
た二次電池として作動させた場合の電池性能では電位走
査法で製造したポリアニリンの方が上回っている。
た二次電池として作動させた場合の電池性能では電位走
査法で製造したポリアニリンの方が上回っている。
第２図はこの電位走査法によるポリアニリンの重合装置
の１例を示したものである。第２図において、重合槽１
の中に電解液（過塩素酸子アニリン＋水）２を入れ、基
板（チタン）３ （＋極）の一部を白金メツキした部分
（ポリアニリンを合成しようとする極面）４と対極（Ｔ
ｉ−ｐｔメツキ）５とポリアニリンを合成しようとする
極面４に参照電極６の先端を近付けて配置した三極に、
ポテンシオスタット７の端子と作用電極３用のリード線
８、対極５用のリード線９゜参照電極６用のリード線１
０が接続されている。
の１例を示したものである。第２図において、重合槽１
の中に電解液（過塩素酸子アニリン＋水）２を入れ、基
板（チタン）３ （＋極）の一部を白金メツキした部分
（ポリアニリンを合成しようとする極面）４と対極（Ｔ
ｉ−ｐｔメツキ）５とポリアニリンを合成しようとする
極面４に参照電極６の先端を近付けて配置した三極に、
ポテンシオスタット７の端子と作用電極３用のリード線
８、対極５用のリード線９゜参照電極６用のリード線１
０が接続されている。
関数発生器１１は電位の走査速度と電位の走査範囲を制
御するための装置である。
御するための装置である。
この装置でポリアニリンを合成する場合、作用電極面４
の自然電位の状態から任意の走査電圧信号が関数発生器
１１よりポテンシオスタット７に送られる。ポテンシオ
スタット７は作用電極面４と参照電極６の間の電位が関
数発生器１１より入ってきた電圧信号に応じた電位にな
るよう電流を流す。一般的に、自然電位から徐々に責な
電位へ走査し、作用電極４を酸化状態にして特定の電位
まで上昇させた後、今度は逆に、電位を卑な方向へ走査
する。この走査を何千回、何万回と行うことにより、走
査回数に応じたポリアニリンが得られる。
の自然電位の状態から任意の走査電圧信号が関数発生器
１１よりポテンシオスタット７に送られる。ポテンシオ
スタット７は作用電極面４と参照電極６の間の電位が関
数発生器１１より入ってきた電圧信号に応じた電位にな
るよう電流を流す。一般的に、自然電位から徐々に責な
電位へ走査し、作用電極４を酸化状態にして特定の電位
まで上昇させた後、今度は逆に、電位を卑な方向へ走査
する。この走査を何千回、何万回と行うことにより、走
査回数に応じたポリアニリンが得られる。
さらに、定電位重合法の場合には第２図の関数発生器１
１を除いた装置で重合でき、作用電極面４の部分を一定
の電位（Ｒ化状態）に任意の時間保持するだけで作用電
極面４上にパウダー状のポリアニリンが得られる。
１を除いた装置で重合でき、作用電極面４の部分を一定
の電位（Ｒ化状態）に任意の時間保持するだけで作用電
極面４上にパウダー状のポリアニリンが得られる。
しかし、前述のような方法には次に示すような問題点を
有していた。
有していた。
（１）両者共、電位情報を得るための参照電極を必要と
する。
する。
（２）１つの装置（第２図）で１つの膜しかできないた
め、工業的には非常に生産性が悪い。
め、工業的には非常に生産性が悪い。
従って大量に作ろうとすれば、 （イ）大きなスペース
が要る。 （ロ）設備費がかかる。等の問題点があった
。
が要る。 （ロ）設備費がかかる。等の問題点があった
。
さらに定電流法、定電圧法等は電位に制約を受けるポリ
アニリンの重合には、どちらかと言えば不適当であり、
性能のよい膜を作るには電位走査法がよいが、前記（１
）、 （２）のような問題点を有しているため生産効率
の低さは避けられない。
アニリンの重合には、どちらかと言えば不適当であり、
性能のよい膜を作るには電位走査法がよいが、前記（１
）、 （２）のような問題点を有しているため生産効率
の低さは避けられない。
本発明は上記技術水準に鑑み、従来技術における問題点
を解消し、多数の基板上に同時に、しかも均一な膜を重
合生成させることができる導電性高分子膜製造用電解重
合装置を提供しようとするものである。
を解消し、多数の基板上に同時に、しかも均一な膜を重
合生成させることができる導電性高分子膜製造用電解重
合装置を提供しようとするものである。
本発明は多数の隔壁によって区分された区画に、各々一
対の電極を配置し、印加電圧可変型直流電圧と周波数・
印加電圧可変型交流電圧を同時に印加できる電源を前記
電極に直列に印加できるように配線してなることを特徴
とする導電性高分子膜製造用電解重合装置である。
対の電極を配置し、印加電圧可変型直流電圧と周波数・
印加電圧可変型交流電圧を同時に印加できる電源を前記
電極に直列に印加できるように配線してなることを特徴
とする導電性高分子膜製造用電解重合装置である。
以下、本発明の実施例を第１図によって説明する。
前記第２図で説明したように、基板１〜１２に白金メツ
キを施した部分１３〜２４が互いに向かい合うように配
置させる。各組の槽は迷走電流を防止するため、仕切り
板２５〜２９で電解液３０〜３５が他の槽の電解液と混
じり合わないようにしている。さらに隣りの槽の近くに
ある電極とを通電用リード３６〜４０で接続し、両端の
電極１．１２は通電用リード線４１．４２を介して、通
信用リード線４３で周波数可変型の交流電圧印加装置４
４と接続されているポテンシオスタット４５と接続した
。
キを施した部分１３〜２４が互いに向かい合うように配
置させる。各組の槽は迷走電流を防止するため、仕切り
板２５〜２９で電解液３０〜３５が他の槽の電解液と混
じり合わないようにしている。さらに隣りの槽の近くに
ある電極とを通電用リード３６〜４０で接続し、両端の
電極１．１２は通電用リード線４１．４２を介して、通
信用リード線４３で周波数可変型の交流電圧印加装置４
４と接続されているポテンシオスタット４５と接続した
。
ここで、ポテンシオスタット４５と交流電圧印加装置４
４はＮＦ回路■からセットで発売されている通常ＦＲＡ
と呼ばれているものを使用したが、直流の印加電圧と周
波数を変化させられる交流の電圧双方を重たんした電圧
を印加させられる装置であればどのようなものでもよい
。
４はＮＦ回路■からセットで発売されている通常ＦＲＡ
と呼ばれているものを使用したが、直流の印加電圧と周
波数を変化させられる交流の電圧双方を重たんした電圧
を印加させられる装置であればどのようなものでもよい
。
試験条件を次に示す。
（イ）基板・・チタン（３ｃｍ×１０ｃｍ×厚み１ｍｍ
） （ロ）白金・ ・電気メツキ（３Ｃｍ Ｘ ３ ｃｍ×
厚み１μ） （ハ）極板の間隔・・・１ ａｍ （ニ）電解液・ ・過塩素酸（０，２Ｍ） 十アニリン
（０，ＬＭ ’）土水 （１１） （ホ）直流印加電圧・ ・＋１．２Ｖ （へ）交流印加電圧・ ・＋６Ｖ （ト）周波数・ ・５０ｍＨｚ （チ）電圧印加時間・ ・４０時間 この重合によって得られた各ポリアニリン膜１〜１２の
充放電特性を調べたところ次に示す値が得られた。
） （ロ）白金・ ・電気メツキ（３Ｃｍ Ｘ ３ ｃｍ×
厚み１μ） （ハ）極板の間隔・・・１ ａｍ （ニ）電解液・ ・過塩素酸（０，２Ｍ） 十アニリン
（０，ＬＭ ’）土水 （１１） （ホ）直流印加電圧・ ・＋１．２Ｖ （へ）交流印加電圧・ ・＋６Ｖ （ト）周波数・ ・５０ｍＨｚ （チ）電圧印加時間・ ・４０時間 この重合によって得られた各ポリアニリン膜１〜１２の
充放電特性を調べたところ次に示す値が得られた。
（１）クーロン効果・ ・多少のばらつ、きはあるが、
全て９３％以上のものが 得られた。
全て９３％以上のものが 得られた。
（２）エネルギー密度・・膜重量をベースにして３００
〜３５０ Ｌ Ｈｒ／ ｋｇとな った。（負極はリチウム） （３〕出力密度・ ・４〜６ ＫＷ／ ｋｇ （負
極はリチウム） （４）サイクル寿命・ ・各膜とも１００サイクルの充
放電を行ったが、ク ーロン効率、容量の低下 はみられなかった。
〜３５０ Ｌ Ｈｒ／ ｋｇとな った。（負極はリチウム） （３〕出力密度・ ・４〜６ ＫＷ／ ｋｇ （負
極はリチウム） （４）サイクル寿命・ ・各膜とも１００サイクルの充
放電を行ったが、ク ーロン効率、容量の低下 はみられなかった。
以上のように、初期特性としては電位走査法で重合した
膜と同等の性能を有する膜の重合が可能で、しかも１２
枚が同時に得られた。
膜と同等の性能を有する膜の重合が可能で、しかも１２
枚が同時に得られた。
上記の実施例では、１度に１２枚しか重合できなかった
が、ポテンシオスタットあるいは周波数と印加電圧を変
えられる交流電圧と、さらに印加電圧を変えられる直流
電圧の双方を同時に印加できる電源装置で、電圧、電流
の容量の大きいものを使用すれば、何枚でも同時に重合
させることができる。
が、ポテンシオスタットあるいは周波数と印加電圧を変
えられる交流電圧と、さらに印加電圧を変えられる直流
電圧の双方を同時に印加できる電源装置で、電圧、電流
の容量の大きいものを使用すれば、何枚でも同時に重合
させることができる。
以上の実施例では、ポリアニリンの製造について説明し
たが、これ以外にポリピロール、ポリチオフェン、ポリ
メチルチオフェンなどの導電性高分子膜の製造にも本発
明装置が適用されることは云うまでもない。
たが、これ以外にポリピロール、ポリチオフェン、ポリ
メチルチオフェンなどの導電性高分子膜の製造にも本発
明装置が適用されることは云うまでもない。
本発明によれば、参照電極なしで、しかも１つの電源装
置により大量の導電性高分子膜を製造できる装置が提供
される。
置により大量の導電性高分子膜を製造できる装置が提供
される。
第１図は本発明の一実施例装置の概略図、第２図は従来
の電位走査法による電解重合装置の概略図である。
の電位走査法による電解重合装置の概略図である。
Claims (1)
- 多数の隔壁によって区分された区画に、各々一対の電極
を配置し、印加電圧可変型直流電圧と周波数・印加電圧
可変型交流電圧を同時に印加できる電源を前記電極に直
列に印加できるように配線してなることを特徴とする導
電性高分子膜製造用電解重合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1270328A JP2713619B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 導電性高分子膜製造用電解重合装置及び膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1270328A JP2713619B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 導電性高分子膜製造用電解重合装置及び膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03134191A true JPH03134191A (ja) | 1991-06-07 |
| JP2713619B2 JP2713619B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=17484735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1270328A Expired - Fee Related JP2713619B2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 導電性高分子膜製造用電解重合装置及び膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2713619B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019019363A (ja) * | 2017-07-14 | 2019-02-07 | 富士通株式会社 | 光電気化学反応装置、及び制御方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5954558B2 (ja) * | 2011-09-08 | 2016-07-20 | 国立大学法人東京工業大学 | 高分子膜の製造方法および高分子膜製造用電解重合装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130689A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電解重合法 |
| JPS6399797A (ja) * | 1986-10-16 | 1988-05-02 | Toshiba Corp | 可変電圧可変周波数電源装置 |
-
1989
- 1989-10-19 JP JP1270328A patent/JP2713619B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130689A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電解重合法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2713619B2 (ja) | 1998-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |