JPH0395802A - 高分子固体電解質及び正極複合物 - Google Patents
高分子固体電解質及び正極複合物Info
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- JPH0395802A JPH0395802A JP1233516A JP23351689A JPH0395802A JP H0395802 A JPH0395802 A JP H0395802A JP 1233516 A JP1233516 A JP 1233516A JP 23351689 A JP23351689 A JP 23351689A JP H0395802 A JPH0395802 A JP H0395802A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (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、一次電池、二次電池、エレクトロクロミック
ディヌデレイ、電気化学センサーイオントフォレＶス、
コンデンサーその他の電気化学的グバイスに用いる高分
子固体電解質、及び一次電池、二次電池に用いる正極複
合物に関するものである。
ディヌデレイ、電気化学センサーイオントフォレＶス、
コンデンサーその他の電気化学的グバイスに用いる高分
子固体電解質、及び一次電池、二次電池に用いる正極複
合物に関するものである。
従来技術とその問題点
アρカリ金！！４塩、アρカリ土類金属虫等を溶解させ
たポリエーテμは、比較的高いイオン伝導性を示すこと
から、固体電解質としての応用面で広く関心を集めてい
る。
たポリエーテμは、比較的高いイオン伝導性を示すこと
から、固体電解質としての応用面で広く関心を集めてい
る。
ボリエーテμとしては、ポリエチレンオキシドがしばし
ば用いられるが、単独で用いた場合には室温以下では結
晶化しイオン伝導度は低いものとなる。結晶化を防ぐ方
法としてポリエチレンオキＶドを架橋する方法、ポリエ
チレンオキＶドとデロビレンオキＶドのコポリマーを架
橋する方法などがあるが、いずれの方法もボリエーテ／
Ｖ鎖の運動性が制限されるためにイオン伝導度は不十分
である。
ば用いられるが、単独で用いた場合には室温以下では結
晶化しイオン伝導度は低いものとなる。結晶化を防ぐ方
法としてポリエチレンオキＶドを架橋する方法、ポリエ
チレンオキＶドとデロビレンオキＶドのコポリマーを架
橋する方法などがあるが、いずれの方法もボリエーテ／
Ｖ鎖の運動性が制限されるためにイオン伝導度は不十分
である。
一方、櫛形ポリマーの枝ポリマーとしてポリエーテルを
用いて固体電解質とする提案がある。
用いて固体電解質とする提案がある。
しかしこの場合、架橋体タイプと比較して約１０倍高い
イオン伝導度を持つが、機械的強度が非常に弱いという
問題点がある。
イオン伝導度を持つが、機械的強度が非常に弱いという
問題点がある。
発明の目的
本発明は、上記従来の問題点Ｅｌｍみなされたものであ
り、機械的強度に優れ、イオン伝導度の高い高分子固体
電解質及び機械的強度に優れた正極複合物を提供するこ
とを目的とするものである。
り、機械的強度に優れ、イオン伝導度の高い高分子固体
電解質及び機械的強度に優れた正極複合物を提供するこ
とを目的とするものである。
発明の構或
本発明は、イオン解離性塩を溶解可能なポリマーと炭化
水素系ポリマーとの相溶化物が、イオン解離性塩のみ又
はイオン解離性塩を溶解可能な溶剤と該イオン性解離性
堆とを共に含むことを特徴とする高分子固体電解質であ
る。
水素系ポリマーとの相溶化物が、イオン解離性塩のみ又
はイオン解離性塩を溶解可能な溶剤と該イオン性解離性
堆とを共に含むことを特徴とする高分子固体電解質であ
る。
又、イオン解離性塩を溶解可能なポリマーがポリエチレ
ンオキＶド、またはポリプロピレンオキＶド、またはエ
チレンオキＶドとプロピレンオキＶドのコポリマーであ
る前記の高分子固体電解質である。
ンオキＶド、またはポリプロピレンオキＶド、またはエ
チレンオキＶドとプロピレンオキＶドのコポリマーであ
る前記の高分子固体電解質である。
又、炭化水素系ポリマーがポリエチレンまたはボリデロ
ビレンである前記の高分子固体電解質である。
ビレンである前記の高分子固体電解質である。
又〜ポリエチレンが低密度ポリエチレンである前紀の高
分子固体電解質である。
分子固体電解質である。
又、前記の高分子固体電解質を正極活物質の結着剤とし
て用いたことを特徴とする正極複合物である〇 作用 ボリエーテｐの結晶化を防ぐために、ボリエーテμと相
溶性のある第２のポリマーを混合する●これは、第２の
ポリマーの分子釦とポリエーテルの分子鎖とが相互に侵
入し、ボリエーデ〃鎖同士を近づきに＜＜シた。
て用いたことを特徴とする正極複合物である〇 作用 ボリエーテｐの結晶化を防ぐために、ボリエーテμと相
溶性のある第２のポリマーを混合する●これは、第２の
ポリマーの分子釦とポリエーテルの分子鎖とが相互に侵
入し、ボリエーデ〃鎖同士を近づきに＜＜シた。
実施例
以下、本発明の詳細について実施例により説明する。
実施例１
ポリエチレンオキシド（平均分子量１ｏｏｏｏ＞５重量
部をア七ト＝｝！Ｉ／＆１５０３ｋ量部に混合溶解し、
さらに、過塩素酸リチウム０．５重量部を混合溶解した
。この混合物の溶剤分を５０℃で減圧留去し、白色の固
形物を得た。この固形物と粒状低密度ポリエチレン５重
量部をア〃ゴン雰囲気下１５０℃で５時間溶融混合し、
そのまま８０℃に保温したステンレス板上に流延した。
部をア七ト＝｝！Ｉ／＆１５０３ｋ量部に混合溶解し、
さらに、過塩素酸リチウム０．５重量部を混合溶解した
。この混合物の溶剤分を５０℃で減圧留去し、白色の固
形物を得た。この固形物と粒状低密度ポリエチレン５重
量部をア〃ゴン雰囲気下１５０℃で５時間溶融混合し、
そのまま８０℃に保温したステンレス板上に流延した。
流延後急速に冷却し、厚み１００ｐ＊のフィルムを得た
。このフィ〃ムの室温でのイオン伝導度を複素インピー
ダンス法で測定し３ Ｘ １ ０−５を得た。この７イ
μムの機械的強度は、引っ張り強度で３ ５ ｋｇｃｍ
−２を示した。
。このフィ〃ムの室温でのイオン伝導度を複素インピー
ダンス法で測定し３ Ｘ １ ０−５を得た。この７イ
μムの機械的強度は、引っ張り強度で３ ５ ｋｇｃｍ
−２を示した。
実施例２
実施例１のフィμムに５重量部のプロピレンカーポネー
トを含浸した０このフィμムの室温でのイオン伝導度を
複素インピーダンス法で測定し６×１０ を得た●この
フィルムの機械的強度は、引っ張り強度で２５＃ｅｌｌ
ｌ を示した。
トを含浸した０このフィμムの室温でのイオン伝導度を
複素インピーダンス法で測定し６×１０ を得た●この
フィルムの機械的強度は、引っ張り強度で２５＃ｅｌｌ
ｌ を示した。
比較例１
ポリエチレンオキＶド（平均分子量ｉｏｏｏｏ＞５重量
部をアセ｝＝｝＋Ｊ／Ｉ／１５０重量部に混合溶解し、
さらに、過塩素酸リチウム０．５重量部を混合溶解した
。この混合物の溶剤分を５０℃で減圧留去し、白色の固
形物を得た。この固形物をア〃ゴン雰囲気下１００℃で
溶融し８（１に保温したステンレス板上に流延した。流
延後急速に冷却し、厚み１００μ調のフィμムを得た〇
このフィルムの室温でのイオン伝導度を複素インピーダ
ンス法で測定し２ Ｘ １ ０−’を得た。
部をアセ｝＝｝＋Ｊ／Ｉ／１５０重量部に混合溶解し、
さらに、過塩素酸リチウム０．５重量部を混合溶解した
。この混合物の溶剤分を５０℃で減圧留去し、白色の固
形物を得た。この固形物をア〃ゴン雰囲気下１００℃で
溶融し８（１に保温したステンレス板上に流延した。流
延後急速に冷却し、厚み１００μ調のフィμムを得た〇
このフィルムの室温でのイオン伝導度を複素インピーダ
ンス法で測定し２ Ｘ １ ０−’を得た。
実施例３
実施例１の白色の固形物と粒状低密度ポリエチレン５重
量部をアルゴン雰囲気下１５０℃で３時間溶融混合し、
この混合物と４３重量部の二酸化マンガンと７重量部の
アセチレンプフフクとを、自動乳鉢を用いて１時間混練
し、８０℃に保温したステンレス板上に流延し、ローラ
ープレスで厚みを調整し、１００声解の黒色のフィ〃ム
を得た。このフィ〃ムの機械的強度は、引っ張り強度で
１ ２ ｋｇｃｍ−２を示した。
量部をアルゴン雰囲気下１５０℃で３時間溶融混合し、
この混合物と４３重量部の二酸化マンガンと７重量部の
アセチレンプフフクとを、自動乳鉢を用いて１時間混練
し、８０℃に保温したステンレス板上に流延し、ローラ
ープレスで厚みを調整し、１００声解の黒色のフィ〃ム
を得た。このフィ〃ムの機械的強度は、引っ張り強度で
１ ２ ｋｇｃｍ−２を示した。
比較例２
４３重量部の二酸化マンガンと７重量部のアセチレンブ
ラックと２重量部のテフロンを自動乳鉢で１時間混練し
、ローフーデレスにより４００一ｍのＰ ＋ ｝に戒形
した。このフィＮムの機械的強度は、引っ張り強度で５
ｋｇｃｍ−２を示した。
ラックと２重量部のテフロンを自動乳鉢で１時間混練し
、ローフーデレスにより４００一ｍのＰ ＋ ｝に戒形
した。このフィＮムの機械的強度は、引っ張り強度で５
ｋｇｃｍ−２を示した。
イオン解離性塩な溶解可能なポリマーとしては、ポリエ
ーテルが好適に用いられるが、特にポリエチレンオキシ
ドが好適である。ポリエチレンオキシドなどのポリエー
テμは、室温付近で結晶化するものが多く、そのために
室温以下の温度ではイオン伝導度がきわめて低い。ポリ
エーテルの結晶化を防ぐ方法として、ポリエーテルと相
溶性のある第２のポリマーを混合する方法がある。これ
は、第２のポリマーの分子鎖とボリエーテ〃の分子鎖と
が相互に侵入し〜ボリエーテ／Ｌ／ｇｌどうしを近づき
にくくする効果によるものである。このとき、ポリエー
テ〃と第２のポリマーとの相互作用は強すぎないことが
必要である。ある種の炭化水素系ポリマーは、ボリエー
テρと相溶し、かつ弱い相互作用を持つため、ｔｐＪ２
のポリマーとして好適に用いることができる●炭化水素
系ポリマーとしては、ポリエチレン、ボリデ宵ビレンな
どがあるが、相溶性の点では低密度ポリエチレンが最も
優れている。
ーテルが好適に用いられるが、特にポリエチレンオキシ
ドが好適である。ポリエチレンオキシドなどのポリエー
テμは、室温付近で結晶化するものが多く、そのために
室温以下の温度ではイオン伝導度がきわめて低い。ポリ
エーテルの結晶化を防ぐ方法として、ポリエーテルと相
溶性のある第２のポリマーを混合する方法がある。これ
は、第２のポリマーの分子鎖とボリエーテ〃の分子鎖と
が相互に侵入し〜ボリエーテ／Ｌ／ｇｌどうしを近づき
にくくする効果によるものである。このとき、ポリエー
テ〃と第２のポリマーとの相互作用は強すぎないことが
必要である。ある種の炭化水素系ポリマーは、ボリエー
テρと相溶し、かつ弱い相互作用を持つため、ｔｐＪ２
のポリマーとして好適に用いることができる●炭化水素
系ポリマーとしては、ポリエチレン、ボリデ宵ビレンな
どがあるが、相溶性の点では低密度ポリエチレンが最も
優れている。
イオン解離性塩を溶解可能な溶剤としては、デトフヒド
ロ７フン、２メチルテトフヒドロフフン、１，５ジオキ
ンフン、４メチ〃ジオキソヲン、ガンマプチロフクトン
、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、プ
チレンカーボネート、ス〃ホフン）３メチμスμホフン
、１，２ジメトキＶエタン、エトキシメトキンエタン、
メチ〃ジグフイム１メチ〃トリグフイム、エチルモノグ
ライム、エチμジグライム、グチ〃ジグライムが好まし
いが、限定はしない。
ロ７フン、２メチルテトフヒドロフフン、１，５ジオキ
ンフン、４メチ〃ジオキソヲン、ガンマプチロフクトン
、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、プ
チレンカーボネート、ス〃ホフン）３メチμスμホフン
、１，２ジメトキＶエタン、エトキシメトキンエタン、
メチ〃ジグフイム１メチ〃トリグフイム、エチルモノグ
ライム、エチμジグライム、グチ〃ジグライムが好まし
いが、限定はしない。
？オン解離性塊としては、ＬｉＯＩＯ４、ＬｉＢＦ４、
Ｌｉ▲ＳＦ６、ＬｉＯＦ５ＳＯ３、ＬｉＰＦ６、ＬｉＩ
、ＬｉＢｒ，ＬｉＳＯＮｓ Ｍａ工、ＮａＢｒｘ Ｎａ
ＳＣＮ％ＫＳＯＮｓＭｇ０１■、Ｍｇ（０１０４）２、
（ＣＨ．）４ＮＢＦ４、（ＣＪ） ４ＮＢｒ ％ （０
２”５） ４”１０４、（Ｃ２｝１５）４ＮＩ、（Ｃ５
Ｈ７）４ＮＢｒ， （ｎ−０４Ｈ？）４ＮＣ１０＋、（
ｎ ０４Ｈ９）４ＮＩ、（ｎ−０５１１１）４ＮＩが好
ましいが、限定はしない。
Ｌｉ▲ＳＦ６、ＬｉＯＦ５ＳＯ３、ＬｉＰＦ６、ＬｉＩ
、ＬｉＢｒ，ＬｉＳＯＮｓ Ｍａ工、ＮａＢｒｘ Ｎａ
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ｎ ０４Ｈ９）４ＮＩ、（ｎ−０５１１１）４ＮＩが好
ましいが、限定はしない。
発明の効果
上述した如く、本発明は機械的強１ｔに優れ、イオン伝
導度の高い高分子固体電解質及び機械的強度に優れた正
極複合物を提供することができる。
導度の高い高分子固体電解質及び機械的強度に優れた正
極複合物を提供することができる。
Claims (5)
- （１）イオン解離性塩を溶解可能なポリマーと炭化水素
系ポリマーとの相溶化物が、イオン解離性塩のみ又はイ
オン解離性塩を溶解可能な溶剤と該イオン性解離性塩と
を共に含むことを特徴とする高分子固体電解質。 - （２）イオン解離性塩を溶解可能なポリマーがポリエチ
レンオキシド、またはポリプロピレンオキシド、または
エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコポリマーで
ある請求項１記載の高分子固体電解質。 - （３）炭化水素系ポリマーがポリエチレンまたはポリプ
ロピレンである請求項、記載の高分子固体電解質。 - （４）ポリエチレンが低密度ポリエチレンである請求項
３記載の高分子固体電解質。 - （５）請求項１記載の高分子固体電解質を正極活物質の
結着剤として用いたことを特徴とする正極複合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1233516A JPH0395802A (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 高分子固体電解質及び正極複合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1233516A JPH0395802A (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 高分子固体電解質及び正極複合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0395802A true JPH0395802A (ja) | 1991-04-22 |
Family
ID=16956255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1233516A Pending JPH0395802A (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 高分子固体電解質及び正極複合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0395802A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296318A (en) * | 1993-03-05 | 1994-03-22 | Bell Communications Research, Inc. | Rechargeable lithium intercalation battery with hybrid polymeric electrolyte |
-
1989
- 1989-09-08 JP JP1233516A patent/JPH0395802A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296318A (en) * | 1993-03-05 | 1994-03-22 | Bell Communications Research, Inc. | Rechargeable lithium intercalation battery with hybrid polymeric electrolyte |
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