FR2523769A1 - Electrolyte solide polymere - Google Patents
Electrolyte solide polymere Download PDFInfo
- Publication number
- FR2523769A1 FR2523769A1 FR8204622A FR8204622A FR2523769A1 FR 2523769 A1 FR2523769 A1 FR 2523769A1 FR 8204622 A FR8204622 A FR 8204622A FR 8204622 A FR8204622 A FR 8204622A FR 2523769 A1 FR2523769 A1 FR 2523769A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- solid
- macromolecular material
- cation
- formula
- electrolyte according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
- H01M6/181—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with polymeric electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
- H01B1/122—Ionic conductors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
ELECTROLYTE SOLIDE POLYMERE CONSTITUE, AU MOINS EN PARTIE, PAR UNE SOLUTION SOLIDE D'UN COMPOSE IONIQUE DANS UN MATERIAU MACROMOLECULAIRE PLASTIQUE CONSTITUE PAR UN HOMO- OU COPOLYMERE DERIVE D'UN OU PLUSIEURS MONOMERES REPRESENTES PAR LA FORMULE: (CF DESSIN DANS BOPI) DANS LAQUELLE R ET R REPRESENTENT RA, RE-RA, AVEC RA ETANT UN ALKYLE OU CYCLOALKYLE ET RE UN POLYETHER. APPLICATION A LA REALISATION DE GENERATEURS ELECTROCHIMIQUES DE PRODUCTION DE COURANT.
Description
Electrolyte solide polymère.
L'invention concerne un nouvel électrolyte solide polymère utilisable notamment pour la réalisation de générateurs électrochimiques.
On a décrit dans la demande de brevet européen n0 0013.199 "Générateurs électrochimiques de production de courant et nouveaux materiaux-pour leur fabrication" un générateur dont l'électrolyte est constitué, au moins en partie, par une solution solide d'un composé ionique entièrement dissous au sein d'un matériau macromoléculaire solide plastique. Selon cette demande, 0.013.199, le matériau macromoléculaire est formé, au moins en partie, d'un ou plusieurs homo- ou copolymères dérivés d'un ou plusieurs monomères comportant au moins un hétéroatome, par exemple l'oxygène ou l'azote, apte à former des liaisons du type donneur accepteur avec le cation du composé ionique.
Les matériaux macromoléculaires utilisés selon cette même demande sont ceux représentés - soit nar la formule suivante
dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou l'un des groupes Ra, -CH2 -O-Ra, -CH2 -O-Re-Ra, -CH2 -N=(CH3)2 avec Ra représentant un radical alkyle ou cycloalkyle comeortan'. notamment 1 à 16, de préférence 1 à 4 atomes de carbone, Re représentant un radical polyéther de formule générale -(CH2-CH2-O)p-, p ayant une valeur de 1 à 100, notamment de 1 à 2, - soit par la formule suivante
dans laquelle R" représente Ra, -Re-Ra, avec Ra et Re ayant respectivement l'une des significations sus-indisuées, - soit par la formule suivante
dans laquelle Ra et Re ont respectivement l'une des significations sus-indiquées.
dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou l'un des groupes Ra, -CH2 -O-Ra, -CH2 -O-Re-Ra, -CH2 -N=(CH3)2 avec Ra représentant un radical alkyle ou cycloalkyle comeortan'. notamment 1 à 16, de préférence 1 à 4 atomes de carbone, Re représentant un radical polyéther de formule générale -(CH2-CH2-O)p-, p ayant une valeur de 1 à 100, notamment de 1 à 2, - soit par la formule suivante
dans laquelle R" représente Ra, -Re-Ra, avec Ra et Re ayant respectivement l'une des significations sus-indisuées, - soit par la formule suivante
dans laquelle Ra et Re ont respectivement l'une des significations sus-indiquées.
Selon la présente invention, l'électrolyte solide polymère est constitué par une solution solide d'un composé ionique entièrement dissous au sein d'un matériau macromoléculaire plastique et il est caractérisé en ce que ledit matériau macromoléculaire est formé, au moins en partie, par un homo- ou copolymère, dérivé d'un ou plusieurs motifs monomères représentés par la formule (I) suivante
dans laquelle R1 et R2 sont identiques ou différents et représentent chacun l'un des groupes Ra, Re-Ra, avec Ra représentant un radical alkyle ou cycloalkyle comportant de 1 à 16 atomes de carbone, de préférence 1 à 4, et Re étant un polyéther de formule
(CH2-CH2-0# ou -CCH2-CH-O)-p
I P
CH3 dans lesquelles p est un nombre entier compris entre 1 et 100.
dans laquelle R1 et R2 sont identiques ou différents et représentent chacun l'un des groupes Ra, Re-Ra, avec Ra représentant un radical alkyle ou cycloalkyle comportant de 1 à 16 atomes de carbone, de préférence 1 à 4, et Re étant un polyéther de formule
(CH2-CH2-0# ou -CCH2-CH-O)-p
I P
CH3 dans lesquelles p est un nombre entier compris entre 1 et 100.
Les matériaux macromoléculaires peuvent être, selon un# mode de réalisation de l'invention, des copolymères issus de la polymérisation du monomère représenté par la formule (I) et d'un monomère représenté - soit par la formule suivante
dans laquelle R représente l'un des groupes Ra, -CH2-0-Ra, -CH2-0-Re-Ra, -CH2 - N=(CH3)2, - soit par la formule
- soit par la formule
dans laquelle R représente l'un des groupes Ra, -CH2-0-Ra, -CH2-0-Re-Ra, -CH2 - N=(CH3)2, - soit par la formule
- soit par la formule
Les radicaux R1, Re, Ra ayant, dans ces formules, la même signification que dans la formule (I).
D'une manière préférentielle, le cation du composé ionique est un cation dérivé d'un métal alcalin, ou -l'ion ammonium, et l'anion est un anion à charge délocalisée, par exemple un anion d'acide fort.
Parmi les électrolytes constitués selon la présente invention, on préférera ceux pour lesquels le matériau macromoléculaire est un homo- ou copolymère dérivé du motif
et le cation du composé ionique en solution est choisi parmi les dérivés du lithium, du potassium et du sodium.
et le cation du composé ionique en solution est choisi parmi les dérivés du lithium, du potassium et du sodium.
De préférence encore, les homo- ou copolymères sont amorphes et selon une autre caractéristique préfé- rentielle, ils ont une masse moléculaire supérieure à 10.000, notamment supérieure à 100.000.
Les électrolytes selon la présente invention conviennent particulièrement pour la réalisation de générateurs électrochimiques en particulier en association avec une électrode négative constituée d'un matériau apte à fournir un cation correspondant à celui du composé ionique en solution et une électrode positive apte à incorporer la forme non ionisée de ce cation. Par exemple, l'électrode négative peut être constituée par un métal alcalin, un composé inter-métallique, un alliage, un composé d'insertion ou analogue, et l'électrode positive peut être constituée par un matériau contenant un composé dérivé d'un métal de transition par exemple un chalcogénure formant un composé d'insertion avec les métaux alcalins et permettant la diffusion du métal alcalin dans saz structure.
On peut aussi réaliser au moins une des électrodes, par exemple la positive, en faisant un composite de la matière active d'électrode et de la solution solide du composé ionique dans le matériau macromoléculaire.
On peut aussi incorporer à ce composite, un composé inerte à conduction électronique. De telles électrodes sont par exemple décrites dans la demande de brevet eu ropéen n0 0013199.
L'invention sera mieux comprise à la lecture des exemples ci-joints destinés à l'illustrer mais n'en constituant en aucune façon une limitation.
ler exemple.
On a réalisé un électrolyte solide polymère par mise en solution d'ioduré de lithium dans un polydiméthoxyéthylène, de masse moléculaire supérieure à 100.000.
Pour cela, on a préparé le polydiméthoxyéthylène par polymérisation du cis 1-2 diméthoxyéthylène dans du toluène, à une température de -78 C. La réaction de polymérisation a été initiée par un complexe de trifluorure de bore et de diméthyléther. Après isolement du polymère, on en a effectué une solution dans de l'acëtonitrile en présence d'iodure de lithium, dans des ptoportions telles que l'on avait un rapport d'atomes d'oxygène et d'atomes de lithium O/Li égal à 8.
Après évaporation du solvant sur une plaque de polytétrafluoroéthylène, on a obtenu un film d'électrolyte solide pour lequel on a déterminé que la con ductivité-était supérieure à 10 5 Q 1 cm-1
pour une température de SOOC.
pour une température de SOOC.
2ème exemPle.
On a réalisé un électrolyte par mise en solu tion, dans le même polydiméthoxyéthylène que celui de exemple 1, de perchlorate de sodium Na Clou, avec le rapport 6/Na = 10. On a vérifié de même que la conductivité était supérieure à 10-5 Q -1 cm 1 à 800C.
3sème exemple.
On a repris les exemples précédents en effectuant une solution solide de trifluorométhane sulfonate de potassium (CF3 S03 K) dans du polydiméthoxyéthylène de masse moléculaire supérieure à 100.000. Le rapport
O/K était égal à 12. On a vérifié que la conductivité était était supérieure à 10-5J-1 pour 800C.
O/K était égal à 12. On a vérifié que la conductivité était était supérieure à 10-5J-1 pour 800C.
4ème exemple.
On a réalisé un générateur électrochimique de production de courant, du type secondaire, en associant le film d'électrolyte solide, obtenu à l'exemple 1, à deux électrodes.
L'électrode négative était constituée par un alliage de lithium et d'aluminium contenant 50 % at. de lithium et d'électrode positive par un composite de
TiS2 et d'électrolyte solide, (60 % d'électrolyte solide en volume).
TiS2 et d'électrolyte solide, (60 % d'électrolyte solide en volume).
Après une première charge, on a mesuré la tension en circuit ouvert et le courant de décharge pour la température de 800C. Les résultats obtenus sont les suivants
E circuit ouvert : 2,3 V
i décharge : > 0,1 mA/cm2
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais au contraire elle en englobe toutes les variantes.
E circuit ouvert : 2,3 V
i décharge : > 0,1 mA/cm2
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais au contraire elle en englobe toutes les variantes.
Claims (9)
1. Electrolyte solide polymère constitué par une solution solide d'un composé ionique entièrement dissous au sein d'un matériau macromoléculaire plastique, caractérisé en ce que ledit matériau macromoléculaire est formé, au moins en partie par un homo- ou copolymère, dérivé d'un ou plusieurs motifs monomères représentés par la formule (I) suivante
dans laquelle R1 et R2 sont identiques ou différents et représentent chacun l'un des groupes Ra ; Re-Ra, avec
Ra représentant un radical alkyle ou cycloalkyle comportant de 1 à 16 atomes de carbone, de préférence 1 à 4, et Re étant un polyéther de formule CC92-CH2-OrD ou-CCH2-CH-OrD dans lesquelles p est un nombre entier
CH3 variant de 1 à 100.
2. Electrolyte solide polymère selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau macromoléculaire est un copolymère issu de la copolymérisation d'un monomère représenté par la formule (I) et d'un monombre représenté - soit par la formule suivante
dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou l'un des groupes Ra, -CH2 -O-Ra, -CH2 -O-Re-Ra, -CH2 -N=(CH3)2 avec Ra représentant un radical alkyle ou cycloalkyle comportant notamment 1 à 16, de préférence 1 à 4 atomes de carbone, Re représentant un radical polyéther de formule générale -(CH2-CH2-O)p-, p ayant une valeur de 1 à 100, notamment de 1 à 2, - soit par la formule suivante
dans laquelle R" représente Ra, -Re-Ra, avec Ra et Re ayant respectivement l'une des significations sus-indiquées;; - soit par la formule suivante
dans laquelle Ra et Re ont respectivement l'une des significations sus-indiquées.
3. Electrolyte solide polymère selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le composé ionique comporte un cation dérivé d'un métal alcalin et un anion à charge délocalisée.
4. Electrolyte solide polymère selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le composé ionique comporte des ions ammonium.
5. Electrolyte solide polymère selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cation du composé ionique est choisi parmi les dérivés du lithium, du potassium et du sodium.
7. Electrolyte solide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau macromoléculaire a une masse moléculaire supérieure à 10.000.notamment supérieure à 100.000.
8. Electrolyte solide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les homo- ou copolymères sont amorphes.
9. Générateur électrochimique de production de courant électrique comprenant une électrode négative constituée par un matériau apte à fournir un ion alcalin, une électrode positive apte à incorporer les atomes de ce même métal et un électrolyte constitué, au moins partiellement, par une solution solide d'un composé ionique entièrement dissous au sein d'un matériau macromolécula ire plastique, caractérisé en ce que ledit matériau macromoléculaire est constitué, au moins en partie, par un homo- ou copolymère, dérivé d'un ou plusieurs motifs monomères représentés par la formule (I) suivante
dans laquelle R1 et R2 sont identiques ou différents et représentent chacun l'un des groupes Ra, Re-Ra, avec Ra représentant un radical alkyle ou cycloalkyle comportant de 1 à 16 atomes de carbone, de préférence 1 à 4, et Re étant un polyéther de formule XCH2-CH2-Opp ou
dans lesquelles p est un nombre entier variant de 1 à 100.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8204622A FR2523769A1 (fr) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | Electrolyte solide polymere |
PCT/EP1983/000076 WO1983003322A1 (fr) | 1982-03-18 | 1983-03-16 | Electrolytes formes de solutions solides de closoboranes dans un materiau plastique macromoleculaire et generateurs electrochimiques contenant ces electrolytes |
JP50113383A JPS59500493A (ja) | 1982-03-18 | 1983-03-16 | 可塑性の巨大分子材料中のクロソボラン(篭型ボラン)の固溶体から構成された電解質及びそのような電解質を含有する電気化学的発電機 |
AU13772/83A AU1377283A (en) | 1982-03-18 | 1983-03-16 | Electrolytes formed of solid solutions of closoboranes in a02plastic macromolecular material and electrochemical generators containing such electrolytes |
CA000423808A CA1197085A (fr) | 1982-03-18 | 1983-03-17 | Electrolytes formes de solutions solides de closoboranes dans un materiau macromoleculaire plastique et generateur electrochimique contenant de tels electrolytes |
EP83400564A EP0090710A1 (fr) | 1982-03-18 | 1983-03-18 | Electrolytes formés de solutions solides de closoboranes dans un matériau macromoléculaire plastique et générateur électrochimique contenant de tels électrolytes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8204622A FR2523769A1 (fr) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | Electrolyte solide polymere |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2523769A1 true FR2523769A1 (fr) | 1983-09-23 |
FR2523769B1 FR2523769B1 (fr) | 1984-06-29 |
Family
ID=9272140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8204622A Granted FR2523769A1 (fr) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | Electrolyte solide polymere |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2523769A1 (fr) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5264307A (en) * | 1992-04-28 | 1993-11-23 | Eniriceche S.p.A. | Solid, polymeric, polyether based electrolyte |
US5411819A (en) * | 1992-03-04 | 1995-05-02 | Eniricerche S.P.A. | Process for preparing a solid, polymeric electrolyte based on polyvinyl ethers |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2118171A1 (fr) * | 1970-12-18 | 1972-07-28 | Dynamit Nobel Ag | |
EP0013199A1 (fr) * | 1978-11-22 | 1980-07-09 | ANVAR Agence Nationale de Valorisation de la Recherche | Générateurs électrochimiques de production de courant et matériaux pour leur fabrication |
US4230604A (en) * | 1978-10-30 | 1980-10-28 | Conoco, Inc. | Polymeric electrical conductance dependent upon electrical potential |
EP0037776A1 (fr) * | 1980-03-31 | 1981-10-14 | ETAT-FRANCAIS représenté par le Délégué Général pour l' Armement | Electrolyte solide à base de matériau macromoléculaire à conduction ionique |
-
1982
- 1982-03-18 FR FR8204622A patent/FR2523769A1/fr active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2118171A1 (fr) * | 1970-12-18 | 1972-07-28 | Dynamit Nobel Ag | |
US4230604A (en) * | 1978-10-30 | 1980-10-28 | Conoco, Inc. | Polymeric electrical conductance dependent upon electrical potential |
EP0013199A1 (fr) * | 1978-11-22 | 1980-07-09 | ANVAR Agence Nationale de Valorisation de la Recherche | Générateurs électrochimiques de production de courant et matériaux pour leur fabrication |
EP0037776A1 (fr) * | 1980-03-31 | 1981-10-14 | ETAT-FRANCAIS représenté par le Délégué Général pour l' Armement | Electrolyte solide à base de matériau macromoléculaire à conduction ionique |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5411819A (en) * | 1992-03-04 | 1995-05-02 | Eniricerche S.P.A. | Process for preparing a solid, polymeric electrolyte based on polyvinyl ethers |
US5264307A (en) * | 1992-04-28 | 1993-11-23 | Eniriceche S.p.A. | Solid, polymeric, polyether based electrolyte |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2523769B1 (fr) | 1984-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1310366C (fr) | Materiau a conduction ionique | |
US5690702A (en) | Method of making electroactive high storage capacity polycarbon-sulfide materials and electrolytic cells containing same | |
US6117590A (en) | Electroactive high storage capacity polyacetylene-co-polysulfur materials and electrolytic cells containing same | |
CA1222341A (fr) | Materiau macromoleculaire constitue par un sel en solution dans un copolymere | |
US5529860A (en) | Electroactive high storage capacity polyacetylene-co-polysulfur materials and electrolytic cells containing same | |
EP0013199B1 (fr) | Générateurs électrochimiques de production de courant et matériaux pour leur fabrication | |
JP2644026B2 (ja) | イオン伝導体 | |
CN108701506B (zh) | 用于锂电池的交联互穿网络嵌段共聚物电解质 | |
Koch et al. | Specular lithium deposits from lithium hexafluoroarsenate/diethyl ether electrolytes | |
KR960706202A (ko) | 고분자 전해질 조성물(solid polyelectrolyte) | |
KR100553776B1 (ko) | 유기 전해액 및 이를 포함한 리튬 설퍼 전지 | |
WO2014006333A1 (fr) | Electrolyte polymere solide pour les sources de courant au lithium | |
JP2001525597A (ja) | 耐火性ガス発生バッテリ電解質 | |
FR2568574A1 (fr) | Polymere conducteur ionique et electrolyte solide en faisant application | |
CA1197085A (fr) | Electrolytes formes de solutions solides de closoboranes dans un materiau macromoleculaire plastique et generateur electrochimique contenant de tels electrolytes | |
JP2005085761A (ja) | 有機電解液及びそれを含むリチウムスルファ電池 | |
FR2523769A1 (fr) | Electrolyte solide polymere | |
JP3257018B2 (ja) | 電池の充放電方法 | |
US6309778B1 (en) | Electroactive high storage capacity polyacetylene-co-polysulfur materials and electrolytic cells containing same | |
FR2693731A1 (fr) | Copolymères d'oxirane et de dioxolane, leur procédé de préparation et matériaux à conduction ionique les contenant. | |
FR2523770A1 (fr) | Nouveaux electrolytes solides polymeres | |
KR100244162B1 (ko) | 에틸렌 비닐 아세테이트계 고체 고분자 전해질 조성물 | |
KR100329125B1 (ko) | 폴리염화비닐/아크릴레이트 계열의 고분자/아크릴레이트계열의 이오노머가 블랜드된 다공성 고분자 전해질 조성물및 그의 제조방법 | |
JP3007114B2 (ja) | リチウム二次電池用非水電解液並にリチウム二次電池 | |
KR100324712B1 (ko) | 신규한 다공성 고분자 전해질 조성물(ⅱ) 및 그의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |