JPH0433256A - 固体電解質組成物の製造法 - Google Patents
固体電解質組成物の製造法Info
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- JPH0433256A JPH0433256A JP2137813A JP13781390A JPH0433256A JP H0433256 A JPH0433256 A JP H0433256A JP 2137813 A JP2137813 A JP 2137813A JP 13781390 A JP13781390 A JP 13781390A JP H0433256 A JPH0433256 A JP H0433256A
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- solid electrolyte
- oxide chain
- slurry
- cationic surfactant
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- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (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３表 固体電池 キャパシ久 センサ、表示素子
、記録素子などの固体の電気化学素子に用いられる固体
電解質組成物の製造方法に関すａとくに 固体電解質粉
末が凝集することなく均一に分散する固体電解質組成物
の製造方法に関す従来の技術 固体電解質を用いることにより液漏れがなく、小形薄形
化した電池や電気二重層キャパシタなどの固体の電気化
学デバイスを得ることができる。
、記録素子などの固体の電気化学素子に用いられる固体
電解質組成物の製造方法に関すａとくに 固体電解質粉
末が凝集することなく均一に分散する固体電解質組成物
の製造方法に関す従来の技術 固体電解質を用いることにより液漏れがなく、小形薄形
化した電池や電気二重層キャパシタなどの固体の電気化
学デバイスを得ることができる。
しかし 弾性に欠ける固体物質で素子が構成されている
ことかぺ 機械的衝撃に対してはきわめて脆く、破損し
やすい欠点がある。
ことかぺ 機械的衝撃に対してはきわめて脆く、破損し
やすい欠点がある。
この様な問題を解決するた数 特開昭６３−２４５８７
１号公報にあるようへ 合成ゴムなどの熱可塑性樹脂を
固体電解質や電極活物質に混合することで可撓性を付与
し 機械的衝撃に対しても破損しにくい素子が提案され
ていも この際固体電解質は電気絶縁性の熱可塑性樹
脂と混合され固体電解質組成物として用いられる。
１号公報にあるようへ 合成ゴムなどの熱可塑性樹脂を
固体電解質や電極活物質に混合することで可撓性を付与
し 機械的衝撃に対しても破損しにくい素子が提案され
ていも この際固体電解質は電気絶縁性の熱可塑性樹
脂と混合され固体電解質組成物として用いられる。
発明が解決しようとする課題
このような固体電解質粉末および熱可塑性樹脂よりなる
固体電解質成型体は 固体電解質粉末を熱可塑性樹脂に
分散することで得られる。一般に熱可塑性樹脂を溶解し
た溶液中にそれぞれの粉末を分散しスラリー状とし こ
れを成形した後あるいは成形しながら溶剤を散逸させて
固体電解質組成物を得も この際 固体電解質粉末は
イオン性であるので人 アルコ−／ｋ アセトンなど
の親水性溶剤あるいは極性溶剤を用いて分散させると固
体電解質粉末が溶剤に僅かながら溶解しまた変質するの
でトルエンなどの親油性の非極性溶剤が用いられも し
たがって、親水性である固体電解質粉末は二次粒子を形
成して可塑性樹脂中に不均一に分散することが多く、ま
た 十分なイオン伝導性を保持するためには 熱可塑性
樹脂の量を少なくする必要があり、そのため均質で機械
強度が十分類 とくに大面積の固体電解質成形体を得る
ことが困難であっ九 本発明はこのような課題を解決するもので、固体電解質
粉末が凝集することなく均一に分散しイオン伝導性に優
れた大面積で機械的強度の強い固体電解質素子を実現す
る固体電解質組成物の製造法を提供することを目的とす
るものであも課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は固体電解質粒子を均
一に分散した均質な特性の固体電解質成形体とくに大面
積のものを得ることを目的に検討を重ねた結果 エチレ
ンオキサイド（ＥＯ）鎖あるいはプロピレンオキサイド
（ＰＯ）鎖を有するカチオン界面活性剤またはエチレン
オキサイド（ＥＯ）鎖とプロピレンオキサイド（ＰＯ）
鎖を有するカチオン界面活性剤とを固体電解質粒子およ
び可塑性樹脂を分散あるいは溶解する溶媒中に添加する
ことで固体電解質粒子が凝集することなく均一に分散し
た固体電解質組成物を得ることができるようにしたもの
であも 作用 このようにして得られる固体電解質成形体よりチオン界
面活性剤の作用で親油性溶媒中でも固体電解質粒子を均
一に分散させることができ均一なイオン伝導性が得られ
るとともへ 柔軟性に優れた機械的強度の改善されたイ
オン伝導性組成物となム 実施例 以下、本発明を実施例により説明する力交 本発明は以
下の実施例に限定されるものではなｔ、Ｎ。
固体電解質成型体は 固体電解質粉末を熱可塑性樹脂に
分散することで得られる。一般に熱可塑性樹脂を溶解し
た溶液中にそれぞれの粉末を分散しスラリー状とし こ
れを成形した後あるいは成形しながら溶剤を散逸させて
固体電解質組成物を得も この際 固体電解質粉末は
イオン性であるので人 アルコ−／ｋ アセトンなど
の親水性溶剤あるいは極性溶剤を用いて分散させると固
体電解質粉末が溶剤に僅かながら溶解しまた変質するの
でトルエンなどの親油性の非極性溶剤が用いられも し
たがって、親水性である固体電解質粉末は二次粒子を形
成して可塑性樹脂中に不均一に分散することが多く、ま
た 十分なイオン伝導性を保持するためには 熱可塑性
樹脂の量を少なくする必要があり、そのため均質で機械
強度が十分類 とくに大面積の固体電解質成形体を得る
ことが困難であっ九 本発明はこのような課題を解決するもので、固体電解質
粉末が凝集することなく均一に分散しイオン伝導性に優
れた大面積で機械的強度の強い固体電解質素子を実現す
る固体電解質組成物の製造法を提供することを目的とす
るものであも課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は固体電解質粒子を均
一に分散した均質な特性の固体電解質成形体とくに大面
積のものを得ることを目的に検討を重ねた結果 エチレ
ンオキサイド（ＥＯ）鎖あるいはプロピレンオキサイド
（ＰＯ）鎖を有するカチオン界面活性剤またはエチレン
オキサイド（ＥＯ）鎖とプロピレンオキサイド（ＰＯ）
鎖を有するカチオン界面活性剤とを固体電解質粒子およ
び可塑性樹脂を分散あるいは溶解する溶媒中に添加する
ことで固体電解質粒子が凝集することなく均一に分散し
た固体電解質組成物を得ることができるようにしたもの
であも 作用 このようにして得られる固体電解質成形体よりチオン界
面活性剤の作用で親油性溶媒中でも固体電解質粒子を均
一に分散させることができ均一なイオン伝導性が得られ
るとともへ 柔軟性に優れた機械的強度の改善されたイ
オン伝導性組成物となム 実施例 以下、本発明を実施例により説明する力交 本発明は以
下の実施例に限定されるものではなｔ、Ｎ。
また 以下の実施伊Ｌ 比較例において服 ％はとくに
断わらない限り重量訊 重量翅 重量比を表わす。
断わらない限り重量訊 重量翅 重量比を表わす。
本発明における固体電解質粉末として（よＭＣｕ４Ｉｔ
−ｘｃｌｓ−ｘ （ｘ−０，２５〜１．０． Ｍ＝ Ｒ
ｂ、 Ｋ、 ＮＨ４あるいはそれらを混合したもの）や
Ｃｕ１−Ｃｕ２０−ＭｏＯｓガラスなどの銅イオン伝導
性固体電解質、ＲｂＡｇａ Ｉｓ、Ａｇ＊Ｓｉ、 Ａ
ｇＩ−ＡｇｅＯ−ＭｏＯａガラ７、 ＡｇｅＩ４Ｗ０
４などの銀イオン伝導性固体電解質、ＬｉＩ、 Ｌｉｌ
・Ｈ２Ｃ１，Ｌｉ−β−ＡＩ２０１、ＬｉＩ−Ｌｉａ
Ｓ−Ｂ２Ｓａ、ＰＥＯ−ＬｉＣＦｓ Ｓ０２などのリチ
ウムイオン伝導性固体電解質、Ｈｓ Ｍｏ＋ ｅ Ｐ０
４ｍ・２９Ｈ＊Ｑ、 ＨｓＷ＋ｅＰＯ４＠・２９Ｈ２
０などのプロトン導性固体電解質を用いることができる
。平均粒径が１μｍ以下の超微粒子から数１０μｍの粒
子のものまで何れも用いることができる。 平均粒径
が１μｍ以下の超微粒子固体電解質粉末であっても均一
に分散できも 熱可塑性樹脂として（友 例えば１，４−ポリブタジェ
ン、天然ゴな ポリイソプレス ＳＢＲ，ＮＢＲ，ＳＢ
Ｓ、 ＳＩＳ、 ５ＥＢＳ、 プチルゴムフォス
ファゼンゴな ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
チレンオキシド、ポリスチレン、 １゜２−ポリブタジ
ェン、ポリテトラフルオロエチレンなどを使用するのが
望まししも 固体電解質成形体の製造にあたっては分散媒として、ｎ
−へキサン、 ｎ−へブタン、ｎ−オクタン、シクロヘ
キサン、ベンゼン、 トルエン、キシレン、酢酸エチノ
ｋ トリクレンなどの親油性で非吸水性の固体電解質と
反応しない飽和炭化水素系溶剋芳香族炭化水素系溶剋
ハロゲン化炭化水素溶剋エステル系溶剤が用いられる。
−ｘｃｌｓ−ｘ （ｘ−０，２５〜１．０． Ｍ＝ Ｒ
ｂ、 Ｋ、 ＮＨ４あるいはそれらを混合したもの）や
Ｃｕ１−Ｃｕ２０−ＭｏＯｓガラスなどの銅イオン伝導
性固体電解質、ＲｂＡｇａ Ｉｓ、Ａｇ＊Ｓｉ、 Ａ
ｇＩ−ＡｇｅＯ−ＭｏＯａガラ７、 ＡｇｅＩ４Ｗ０
４などの銀イオン伝導性固体電解質、ＬｉＩ、 Ｌｉｌ
・Ｈ２Ｃ１，Ｌｉ−β−ＡＩ２０１、ＬｉＩ−Ｌｉａ
Ｓ−Ｂ２Ｓａ、ＰＥＯ−ＬｉＣＦｓ Ｓ０２などのリチ
ウムイオン伝導性固体電解質、Ｈｓ Ｍｏ＋ ｅ Ｐ０
４ｍ・２９Ｈ＊Ｑ、 ＨｓＷ＋ｅＰＯ４＠・２９Ｈ２
０などのプロトン導性固体電解質を用いることができる
。平均粒径が１μｍ以下の超微粒子から数１０μｍの粒
子のものまで何れも用いることができる。 平均粒径
が１μｍ以下の超微粒子固体電解質粉末であっても均一
に分散できも 熱可塑性樹脂として（友 例えば１，４−ポリブタジェ
ン、天然ゴな ポリイソプレス ＳＢＲ，ＮＢＲ，ＳＢ
Ｓ、 ＳＩＳ、 ５ＥＢＳ、 プチルゴムフォス
ファゼンゴな ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
チレンオキシド、ポリスチレン、 １゜２−ポリブタジ
ェン、ポリテトラフルオロエチレンなどを使用するのが
望まししも 固体電解質成形体の製造にあたっては分散媒として、ｎ
−へキサン、 ｎ−へブタン、ｎ−オクタン、シクロヘ
キサン、ベンゼン、 トルエン、キシレン、酢酸エチノ
ｋ トリクレンなどの親油性で非吸水性の固体電解質と
反応しない飽和炭化水素系溶剋芳香族炭化水素系溶剋
ハロゲン化炭化水素溶剋エステル系溶剤が用いられる。
ＥＯ鎖あるいはＥＯ鎖を有するカチオン界面活性剤また
はＥＯ鎖とＥＯ鎖を有するカチオン界面活性剤としては
例えば下式（１）あるいは（２）で示されるもの挙げ
られる。
はＥＯ鎖とＥＯ鎖を有するカチオン界面活性剤としては
例えば下式（１）あるいは（２）で示されるもの挙げ
られる。
成虫 Ｘは窒素あるいは燐； Ｙは硫黄； Ａ−はＣ１
−Ｂｒ−、Ｉ−、Ｆ−、ＣｌＯ４−、ＣＨ３ＣＯＯ−、
ＣＦａＳＯｓ−、ＯＨ−。
−Ｂｒ−、Ｉ−、Ｆ−、ＣｌＯ４−、ＣＨ３ＣＯＯ−、
ＣＦａＳＯｓ−、ＯＨ−。
ＣＨ３５Ｃｈ−、ＡＩＣＩＪ−、ＢＦ４−、 ＰＦ６−
、 ＮＯ２−またはこれらの組合せ；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３、Ｒ４の少なくとも一つはＥＯ鎖あるいはＰＯ鎖また
はＥＯ鎖とＰＯ鎖を有するカチオン界面活性剤を有する
置換基を有するあるいは有しない炭素数１から３０個の
炭化水素基であり、残りは置換基を有するあるいは有し
ない炭素数１〜３０個の同じあるいは異なる炭化水素基
であ一＆ ＥＯ鎖およびＰＯ鎖の付加モル数は１か
ら５０が好まし１．％ また 前記カチオン界面活性剤の添加量は 固体電解質
組成物全量に対し Ｏ，５〜２０％が好ましく− 本発明の固体電解質組成物はっぎのようにして得られム
熱可塑性樹脂を親油性の溶剤に溶解し１〜２０％の溶
液としたちの置 カチオン界面活性剤をスラリー全体に
対して０． １〜２０％の割合になるように加え つぎ
に固体電解質粉末を加えボールミノｋ ディスパーサな
どの混合粉砕機により粉砕混合して固形分含量が５〜９
５％の固体電解質スラリーを調製すム あるい（よ カ
チオン界面活性剤を溶解した親油性の溶剤に固体電解質
粉末を分散したスラリーと、可塑性樹脂を親油性の溶剤
に溶解した溶液とを混合分散することで固体電解質スラ
リーを得ることもできも つぎ＆ミ このようにして得たスラリーをそのまま成旭
あるいはテフロン板とかナイロンメツシュシートとか
の支持体上に流延あるいは塗布して成形した抵 溶剤を
散逸させることで固体電解質組成物が得られも 支持体
がメツシュ状であれば支持体を一体化したままで固体電
解質組成物として用いることも可能であム これらの工程は 相対湿度が４０％以下の乾燥雰囲気中
で行なわれも 好ましくζよ 露点がマイナス２０℃
以下の乾燥した窒素あるいはアルゴンなどの不活性ガス
雰囲気中で行なわれも（実施例１） 熱可塑性樹脂であり結着剤として作用する低密度ポリエ
チレン（エフセレンＶＬ−１００、密度＝０．９住友化
学工業製）をトルエンに溶解し１０％のポリエチレン溶
液を調整しな 式（３）で示されるカチオン界面活性剤をトルエンに溶
解し２０％のカチオン界面活性剤溶液（Ａ）を調整した
カチオン界面活性剤溶液（Ａ）に 固形分含量が５
０％となるように平均粒径が３μｍの銅イオン伝導性固
体電解質粉末（ＲｂＣｕ４１＋、５Ｃ１ｓ、ｇ、 密
度＝４．７）を分散させた也 ポリエチレン溶液を加え
固形分含量が５０％の固体電解質分散液（Ｂ）を得九
な耘 この銅イオン伝導性固体電解質は 所定量のＲｂ
Ｃ１，ＣｕＩ、 ＣｕＣ１よりなる混合物を２００℃で
１７時間密閉ガラス容器中で加熱反応することで得九
所定量のカチオン界面活性剤溶液（Ａ）と固体電解質
分散液（Ｂ）とトルエンを加えたの杖 アルミナ製のボ
ールミル中で２４時間混合粉砕して固体電解質含有量の
異なる固体電解質スラリーを得た スラリーを平滑なテ
フロン製の板の上でドクターブレードを用い塗布した後
、 ８０℃の乾燥窒素ガス中で５時間乾燥し大きさ８
０ｘ８０ｍ爪 厚ざ１１０±５μｍの固体電解質含量が
２５．３０．３５容積％のシート状の固体電解質成形体
（Ｂｌ〜Ｂ３）を得九 （比較例１） 固体電解質分散液（Ｂ）の代わりにカチオン界面活性剤
を含まない固体電解質分散液（Ｃ）を用いた以外は実施
例１と同様にして固体電解質含量が２５、３０、３５容
積％のシート状の固体電解質成形体（Ｃ１〜Ｃ３）を得
た （実施例２） 固体電解質粉末として銀イオン伝導性の平均粒径が８μ
ｍのＡｇ５Ｉ４ＷＯａ粉末と、式（４）で示されるカチ
オン界面活性剤を含む固体電解質分散液（Ｄ）を用いた
以外（よ 実施例１と同様にして固体電解質含量力＜、
６０、７０、８０容積％である厚みが９６μｍ±５の銀
イオン伝導性の固体電解質成形体（Ｄｉ〜Ｄ３）を得た
な耘 Ａｇ５ＬａＷＯ４ｉよ Ａｇ２Ｏ，ＡｇＩ、 Ｗ
（ｈを所定の割合で混合し４００℃の大気中で６時間加
熱反応することにより得られた （比較例２） 固体電解質分散液（Ｄ）の代わりにカチオン界面活性剤
を含まない固体電解質分散液（Ｅ）を用いた以外は実施
例２と同様にして固体電解質含量が６０．７０．８０容
積％のシート状の固体電解質成形体（Ｅｌ〜Ｅ３）を得
た （実施例３） 固体電解質粉末として、 リチウムイオン伝導性の平均
粒径が５μｍのＬｉｌ−Ｈ２０粉末と、式（５）で示さ
れるカチオン界面活性剤を含む固体電解質分散液（Ｆ）
を用いた以外ζよ 実施例１と同様にして固体電解質含
量力＜、４０、５０、６０容積％である厚みが１３０±
８μｍのリチウムイオン伝導性の固体電解質成形体（Ｆ
ｌ〜Ｆ３）を得九 な耘ＬｉＩ・Ｈ２Ｏは市販の試薬
をエチルエーテル中でボールミルにより粉砕したものを
用いた （比較例３） 固体電解質分散液（Ｆ）の代わりにカチオン界面活性剤
を含まない固体電解質分散液（Ｇ）を用いた以外は実施
例３と同様にして固体電解質含量が４０．５０．６０容
積％のシート状の固体電解質成形体（Ｇｌ−Ｇ３）を得
た つぎく 上記のようにして調製した固体電解質成形体の
特性を評価すも 実施例１〜３、比較例１〜３で得られた固体電解質成形
体を直径１０ｍｍの円板状に各々２０枚づつ打ち抜き２
枚の白金円板で挟、ｋ ５０ｋｇ／Ｃｍ”の圧力で上
下から加圧した状態で、窒素ガス雰囲気中で１３０℃で
３時間加熱したのち振幅１００ｍＶ、 周波数１０Ｋ
Ｈｚの交流信号を白金円板間に加え固体電解質成形体円
板の２０℃での交流抵抗値を測定することで固体電解質
成形体の均質性を評価し九 得られた電気抵抗の平均値
と標準偏差値を第１表に示した また 実施例の成形体の曲げ強度を、対応する比較例の
固体電解質成形体を１００として第２表に相対曲げ強度
として示し島 曲げ強度ζよ 長さ４０ｍｍ幅５ｍｍの
成形体を半径が５０ｍｍの曲面に沿って１秒間に２回の
割合で繰り返し折り曲げた暇 破断に至るまでの回数で
評価した（＞嗜 ） ダ、■） 第１表 電気抵抗 第２表 相対曲げ強度 値は比較例のそれに較べ小さく、均質であることがわか
ム まｆ；ＥＯ鎖あるいは／及びＰＯ鎖を含むカチオン
界面活性剤を含まない従来の成形体に比べ 低い平均値
が得られも さら鳳 機械強度を比較すると、本発明
の成形体は従来の成形体に比べ大きな強度が得られも 発明の効果 以上の実施例の説明からも明らかなよう番−本発明によ
れば ＥＯ鎖あるいはＰＯ鎖を含むカチオン界面活性剤
またはＥＯ鎖とＰＯ鎖を有するカチオン界面活性剤の界
面活性作用により長時間安定な固体電解質スラリーを得
ることができ、このスラリーから溶媒を除去し固形化す
ることで均質で機械強度に優れた固体電解質組成物を得
ることができも また 低い電気抵抗値の固体電解質組
成物を得ることができも ＠−Ｎｉｌ、ＬｙＮ （＜Ｘｂ −＃＠ｔ
”４％＝１１２≦二 ｔｔ−ｓ−ｔ ７１う
固体電解質成形体で（よ 電気抵抗値の標準偏差
、 ＮＯ２−またはこれらの組合せ；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３、Ｒ４の少なくとも一つはＥＯ鎖あるいはＰＯ鎖また
はＥＯ鎖とＰＯ鎖を有するカチオン界面活性剤を有する
置換基を有するあるいは有しない炭素数１から３０個の
炭化水素基であり、残りは置換基を有するあるいは有し
ない炭素数１〜３０個の同じあるいは異なる炭化水素基
であ一＆ ＥＯ鎖およびＰＯ鎖の付加モル数は１か
ら５０が好まし１．％ また 前記カチオン界面活性剤の添加量は 固体電解質
組成物全量に対し Ｏ，５〜２０％が好ましく− 本発明の固体電解質組成物はっぎのようにして得られム
熱可塑性樹脂を親油性の溶剤に溶解し１〜２０％の溶
液としたちの置 カチオン界面活性剤をスラリー全体に
対して０． １〜２０％の割合になるように加え つぎ
に固体電解質粉末を加えボールミノｋ ディスパーサな
どの混合粉砕機により粉砕混合して固形分含量が５〜９
５％の固体電解質スラリーを調製すム あるい（よ カ
チオン界面活性剤を溶解した親油性の溶剤に固体電解質
粉末を分散したスラリーと、可塑性樹脂を親油性の溶剤
に溶解した溶液とを混合分散することで固体電解質スラ
リーを得ることもできも つぎ＆ミ このようにして得たスラリーをそのまま成旭
あるいはテフロン板とかナイロンメツシュシートとか
の支持体上に流延あるいは塗布して成形した抵 溶剤を
散逸させることで固体電解質組成物が得られも 支持体
がメツシュ状であれば支持体を一体化したままで固体電
解質組成物として用いることも可能であム これらの工程は 相対湿度が４０％以下の乾燥雰囲気中
で行なわれも 好ましくζよ 露点がマイナス２０℃
以下の乾燥した窒素あるいはアルゴンなどの不活性ガス
雰囲気中で行なわれも（実施例１） 熱可塑性樹脂であり結着剤として作用する低密度ポリエ
チレン（エフセレンＶＬ−１００、密度＝０．９住友化
学工業製）をトルエンに溶解し１０％のポリエチレン溶
液を調整しな 式（３）で示されるカチオン界面活性剤をトルエンに溶
解し２０％のカチオン界面活性剤溶液（Ａ）を調整した
カチオン界面活性剤溶液（Ａ）に 固形分含量が５
０％となるように平均粒径が３μｍの銅イオン伝導性固
体電解質粉末（ＲｂＣｕ４１＋、５Ｃ１ｓ、ｇ、 密
度＝４．７）を分散させた也 ポリエチレン溶液を加え
固形分含量が５０％の固体電解質分散液（Ｂ）を得九
な耘 この銅イオン伝導性固体電解質は 所定量のＲｂ
Ｃ１，ＣｕＩ、 ＣｕＣ１よりなる混合物を２００℃で
１７時間密閉ガラス容器中で加熱反応することで得九
所定量のカチオン界面活性剤溶液（Ａ）と固体電解質
分散液（Ｂ）とトルエンを加えたの杖 アルミナ製のボ
ールミル中で２４時間混合粉砕して固体電解質含有量の
異なる固体電解質スラリーを得た スラリーを平滑なテ
フロン製の板の上でドクターブレードを用い塗布した後
、 ８０℃の乾燥窒素ガス中で５時間乾燥し大きさ８
０ｘ８０ｍ爪 厚ざ１１０±５μｍの固体電解質含量が
２５．３０．３５容積％のシート状の固体電解質成形体
（Ｂｌ〜Ｂ３）を得九 （比較例１） 固体電解質分散液（Ｂ）の代わりにカチオン界面活性剤
を含まない固体電解質分散液（Ｃ）を用いた以外は実施
例１と同様にして固体電解質含量が２５、３０、３５容
積％のシート状の固体電解質成形体（Ｃ１〜Ｃ３）を得
た （実施例２） 固体電解質粉末として銀イオン伝導性の平均粒径が８μ
ｍのＡｇ５Ｉ４ＷＯａ粉末と、式（４）で示されるカチ
オン界面活性剤を含む固体電解質分散液（Ｄ）を用いた
以外（よ 実施例１と同様にして固体電解質含量力＜、
６０、７０、８０容積％である厚みが９６μｍ±５の銀
イオン伝導性の固体電解質成形体（Ｄｉ〜Ｄ３）を得た
な耘 Ａｇ５ＬａＷＯ４ｉよ Ａｇ２Ｏ，ＡｇＩ、 Ｗ
（ｈを所定の割合で混合し４００℃の大気中で６時間加
熱反応することにより得られた （比較例２） 固体電解質分散液（Ｄ）の代わりにカチオン界面活性剤
を含まない固体電解質分散液（Ｅ）を用いた以外は実施
例２と同様にして固体電解質含量が６０．７０．８０容
積％のシート状の固体電解質成形体（Ｅｌ〜Ｅ３）を得
た （実施例３） 固体電解質粉末として、 リチウムイオン伝導性の平均
粒径が５μｍのＬｉｌ−Ｈ２０粉末と、式（５）で示さ
れるカチオン界面活性剤を含む固体電解質分散液（Ｆ）
を用いた以外ζよ 実施例１と同様にして固体電解質含
量力＜、４０、５０、６０容積％である厚みが１３０±
８μｍのリチウムイオン伝導性の固体電解質成形体（Ｆ
ｌ〜Ｆ３）を得九 な耘ＬｉＩ・Ｈ２Ｏは市販の試薬
をエチルエーテル中でボールミルにより粉砕したものを
用いた （比較例３） 固体電解質分散液（Ｆ）の代わりにカチオン界面活性剤
を含まない固体電解質分散液（Ｇ）を用いた以外は実施
例３と同様にして固体電解質含量が４０．５０．６０容
積％のシート状の固体電解質成形体（Ｇｌ−Ｇ３）を得
た つぎく 上記のようにして調製した固体電解質成形体の
特性を評価すも 実施例１〜３、比較例１〜３で得られた固体電解質成形
体を直径１０ｍｍの円板状に各々２０枚づつ打ち抜き２
枚の白金円板で挟、ｋ ５０ｋｇ／Ｃｍ”の圧力で上
下から加圧した状態で、窒素ガス雰囲気中で１３０℃で
３時間加熱したのち振幅１００ｍＶ、 周波数１０Ｋ
Ｈｚの交流信号を白金円板間に加え固体電解質成形体円
板の２０℃での交流抵抗値を測定することで固体電解質
成形体の均質性を評価し九 得られた電気抵抗の平均値
と標準偏差値を第１表に示した また 実施例の成形体の曲げ強度を、対応する比較例の
固体電解質成形体を１００として第２表に相対曲げ強度
として示し島 曲げ強度ζよ 長さ４０ｍｍ幅５ｍｍの
成形体を半径が５０ｍｍの曲面に沿って１秒間に２回の
割合で繰り返し折り曲げた暇 破断に至るまでの回数で
評価した（＞嗜 ） ダ、■） 第１表 電気抵抗 第２表 相対曲げ強度 値は比較例のそれに較べ小さく、均質であることがわか
ム まｆ；ＥＯ鎖あるいは／及びＰＯ鎖を含むカチオン
界面活性剤を含まない従来の成形体に比べ 低い平均値
が得られも さら鳳 機械強度を比較すると、本発明
の成形体は従来の成形体に比べ大きな強度が得られも 発明の効果 以上の実施例の説明からも明らかなよう番−本発明によ
れば ＥＯ鎖あるいはＰＯ鎖を含むカチオン界面活性剤
またはＥＯ鎖とＰＯ鎖を有するカチオン界面活性剤の界
面活性作用により長時間安定な固体電解質スラリーを得
ることができ、このスラリーから溶媒を除去し固形化す
ることで均質で機械強度に優れた固体電解質組成物を得
ることができも また 低い電気抵抗値の固体電解質組
成物を得ることができも ＠−Ｎｉｌ、ＬｙＮ （＜Ｘｂ −＃＠ｔ
”４％＝１１２≦二 ｔｔ−ｓ−ｔ ７１う
固体電解質成形体で（よ 電気抵抗値の標準偏差
Claims (1)
- 熱可塑性樹脂を溶解した溶液中に固体電解質粉末を分散
してスラリー状とする工程および前記スラリーから溶媒
を除く工程を含む固体電解質組成物の製造法において、
前記スラリー中に、エチレンオキサイド鎖を有するカチ
オン界面活性剤、またはプロピレンオキサイド鎖を有す
るカチオン界面活性剤、またはエチレンオキサイド鎖と
プロピレンオキサイド鎖を有するカチオン界面活性剤の
いずれかを添加する固体電解質組成物の製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137813A JPH0433256A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 固体電解質組成物の製造法 |
| US07/706,234 US5190695A (en) | 1990-05-28 | 1991-05-28 | Methods to produce solid electrolyte and solid electrode composites |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137813A JPH0433256A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 固体電解質組成物の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0433256A true JPH0433256A (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=15207459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2137813A Pending JPH0433256A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 固体電解質組成物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0433256A (ja) |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP2137813A patent/JPH0433256A/ja active Pending
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