JP2003142160A - リチウムイオン伝導性ゲル状電解質及びポリマーリチウムイオン二次電池 - Google Patents
リチウムイオン伝導性ゲル状電解質及びポリマーリチウムイオン二次電池Info
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- JP2003142160A JP2003142160A JP2002062437A JP2002062437A JP2003142160A JP 2003142160 A JP2003142160 A JP 2003142160A JP 2002062437 A JP2002062437 A JP 2002062437A JP 2002062437 A JP2002062437 A JP 2002062437A JP 2003142160 A JP2003142160 A JP 2003142160A
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- ion conductive
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- 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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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温での高イオン伝導率を有するリチウムイ
オン電導性ゲル状電解質を提供する。 【解決手段】 高分子ポリマーとリチウム塩と有機低分
子からなるリチウムイオン伝導性ゲル状電解質におい
て、高分子ポリマーが、イオン的相互作用を有する成分
と、化学架橋を形成する成分と、アクリル酸エステル及
び／又はメタクリル酸エステルとからなる共重合体であ
ることを特徴とするリチウムイオン伝導性ゲル状電解
質、及び、正極と負極の間に、リチウムイオン伝導性ゲ
ル状電解質をゲル化させて配置してなるポリマーリチウ
ムイオン二次電池。。
オン電導性ゲル状電解質を提供する。 【解決手段】 高分子ポリマーとリチウム塩と有機低分
子からなるリチウムイオン伝導性ゲル状電解質におい
て、高分子ポリマーが、イオン的相互作用を有する成分
と、化学架橋を形成する成分と、アクリル酸エステル及
び／又はメタクリル酸エステルとからなる共重合体であ
ることを特徴とするリチウムイオン伝導性ゲル状電解
質、及び、正極と負極の間に、リチウムイオン伝導性ゲ
ル状電解質をゲル化させて配置してなるポリマーリチウ
ムイオン二次電池。。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン伝
導性ゲル状電解質並びにポリマーリチウムイオン二次電
池に関する。
導性ゲル状電解質並びにポリマーリチウムイオン二次電
池に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気デバイスの電解質としては、一般的
に液体電解質、特に有機電解液にイオン性化合物を溶解
させたものが用いられてきたが、液体電解質は、電解液
の外部への液漏れ、揮発、電極物質の溶出などが、発生
しやすいため、長期信頼性などが問題となっていた。
に液体電解質、特に有機電解液にイオン性化合物を溶解
させたものが用いられてきたが、液体電解質は、電解液
の外部への液漏れ、揮発、電極物質の溶出などが、発生
しやすいため、長期信頼性などが問題となっていた。
【０００３】電解質として、電解液を高分子化合物でゲ
ル化し、電解液の流動性を無くしたゲル状ポリマー電解
質を用いることは、液体を収容するための容器が不要と
なり、電池構造の簡略化が可能となり、耐漏液性を含め
た、安全性、貯蔵性に優れた電池を構成できるという利
点を有する。そのために、電解液を非液状化させるため
の検討が行われている。ゲル状電解質の他に、有機溶媒
を全く使用しない電解質、あるいは、電解質合成時は低
沸点の有機溶媒を使用するが、その後に加熱などによ
り、低沸点の有機溶媒を除去してしまう高分子固体電解
質がある。
ル化し、電解液の流動性を無くしたゲル状ポリマー電解
質を用いることは、液体を収容するための容器が不要と
なり、電池構造の簡略化が可能となり、耐漏液性を含め
た、安全性、貯蔵性に優れた電池を構成できるという利
点を有する。そのために、電解液を非液状化させるため
の検討が行われている。ゲル状電解質の他に、有機溶媒
を全く使用しない電解質、あるいは、電解質合成時は低
沸点の有機溶媒を使用するが、その後に加熱などによ
り、低沸点の有機溶媒を除去してしまう高分子固体電解
質がある。
【０００４】このような高分子固体電解質は、安全性の
面では、ゲル状電解質より優れた材料を得る可能性があ
るが、イオン伝導率などの電池に関する必要条件を十分
満たすような、材料は見当たらない。例えば、特許２７
１５３０９号公報では、半固体高分子電解質膜が提案さ
れ、１０-4S/cmのイオン伝導率が達成されている。しか
しながら、この値は有機電解液の１０-3〜１０-2S/cmと
比較して、十分であるとは言えない。
面では、ゲル状電解質より優れた材料を得る可能性があ
るが、イオン伝導率などの電池に関する必要条件を十分
満たすような、材料は見当たらない。例えば、特許２７
１５３０９号公報では、半固体高分子電解質膜が提案さ
れ、１０-4S/cmのイオン伝導率が達成されている。しか
しながら、この値は有機電解液の１０-3〜１０-2S/cmと
比較して、十分であるとは言えない。
【０００５】また、特公平７−３２０２２号公報でも、
リチウム塩と高分子ポリマーからなるリチウムイオン伝
導性ゲル電解質が提案され、１０-4S/cmのイオン伝導率
が達成されているが、上記と同じく、十分であるとは言
えない。さらに、特開平１１−８０２９６号公報では、
２０℃で１ｍS/cmの良好な伝導度を有するゲル状電解質
が、特開平６−１８７８２２号公報では、高分子固体電
解質が提案されているが、低温での伝導度は、十分であ
るとは言えない。固体電解質のリチウム電池などへの応
用開発において、電子機器類では、低温特性も必要とさ
れている。
リチウム塩と高分子ポリマーからなるリチウムイオン伝
導性ゲル電解質が提案され、１０-4S/cmのイオン伝導率
が達成されているが、上記と同じく、十分であるとは言
えない。さらに、特開平１１−８０２９６号公報では、
２０℃で１ｍS/cmの良好な伝導度を有するゲル状電解質
が、特開平６−１８７８２２号公報では、高分子固体電
解質が提案されているが、低温での伝導度は、十分であ
るとは言えない。固体電解質のリチウム電池などへの応
用開発において、電子機器類では、低温特性も必要とさ
れている。
【０００６】また、高分子固体電解質のベースポリマー
として、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシ
ドなどが一般的に知られているが、エーテル結合を有す
る材料は、一般的にガラス転移温度が低く、温度が高く
なると、柔軟性が増し、機械的強度が弱くなるという問
題点がある。さらに、充放電サイクルを繰り返すと、ポ
リマー鎖が負極のリチウムと反応してしまい、サイクル
特性に問題があった。
として、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシ
ドなどが一般的に知られているが、エーテル結合を有す
る材料は、一般的にガラス転移温度が低く、温度が高く
なると、柔軟性が増し、機械的強度が弱くなるという問
題点がある。さらに、充放電サイクルを繰り返すと、ポ
リマー鎖が負極のリチウムと反応してしまい、サイクル
特性に問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】電解質として、高分子
固体電解質を使用する場合、有機溶媒を使用しないた
め、イオンを伝播する役目を担うのはポリマー鎖であ
る。一般的に、ポリマーの主鎖は、側鎖に比べて、運動
性が悪いため、高分岐の側鎖を有する高分子固体電解質
を利用することによって、イオンの伝播能力を高め、高
イオン伝導率を目指す方法が提案されている。
固体電解質を使用する場合、有機溶媒を使用しないた
め、イオンを伝播する役目を担うのはポリマー鎖であ
る。一般的に、ポリマーの主鎖は、側鎖に比べて、運動
性が悪いため、高分岐の側鎖を有する高分子固体電解質
を利用することによって、イオンの伝播能力を高め、高
イオン伝導率を目指す方法が提案されている。
【０００８】しかしながら、低温での分子鎖の運動が妨
げられるのは避けられず、それほどの高イオン伝導率が
達成されていない。また、低温での運動性を高めるため
に、ポリマーのガラス転移温度を下げると、イオン伝導
率の向上は見られるが、その場合、機械強度を大幅に低
下させたり、高温での安定性には問題を生じる。高分子
固体電解質と比較して、ゲル状電解質は比較的良好なイ
オン伝導率を達成しているといえるが、低温でのイオン
伝導率は十分ではない。
げられるのは避けられず、それほどの高イオン伝導率が
達成されていない。また、低温での運動性を高めるため
に、ポリマーのガラス転移温度を下げると、イオン伝導
率の向上は見られるが、その場合、機械強度を大幅に低
下させたり、高温での安定性には問題を生じる。高分子
固体電解質と比較して、ゲル状電解質は比較的良好なイ
オン伝導率を達成しているといえるが、低温でのイオン
伝導率は十分ではない。
【０００９】本発明は、低温での高イオン伝導率を有す
るリチウムイオン電導性ゲル状電解質及びそれを用いた
ポリマーリチウムイオン二次電池を提供することを目的
とする。
るリチウムイオン電導性ゲル状電解質及びそれを用いた
ポリマーリチウムイオン二次電池を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するために鋭意努力を重ねた結果、ゲル状電解
質に特定の高分子ポリマーを用い、塩モノマー成分によ
るイオン的な相互作用を高分子マトリックス中に均一に
存在させることにより、解離したイオンをゲル状電解質
中に安定に存在させることができ、良好なイオン伝導率
が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
点を解決するために鋭意努力を重ねた結果、ゲル状電解
質に特定の高分子ポリマーを用い、塩モノマー成分によ
るイオン的な相互作用を高分子マトリックス中に均一に
存在させることにより、解離したイオンをゲル状電解質
中に安定に存在させることができ、良好なイオン伝導率
が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】即ち、本発明は、高分子ポリマーとリチウ
ム塩と有機溶媒からなるリチウムイオン伝導性ゲル状電
解質において、高分子ポリマーが、イオン的相互作用を
有する塩モノマーを必須成分として重合して得られるポ
リマーであることを特徴とするリチウムイオン伝導性ゲ
ル状電解質であり、好ましくは高分子ポリマーが、イオ
ン的相互作用を有する塩モノマー成分と、化学架橋を形
成する成分と を含んで重合して得られる共重合体、あ
るいは、高分子ポリマーが、イオン的相互作用を有する
塩モノマー成分と、化学架橋を形成する成分と、アクリ
ル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルと を含
んで重合して得られる共重合体であることを特徴とする
リチウムイオン伝導性ゲル状電解質であり、より好まし
くは、前記イオン的相互作用を有する成分が、二重結合
を有するアミン成分と二重結合を有する酸成分から成る
多官能性塩モノマーであり、また、より好ましくは、前
記アミン成分が、二重結合を有する四級アンモニウム
塩、酸成分が、二重結合を有するスルホン酸である。更
に本発明は、正極と負極の間に、実施例１〜５のいずれ
かに記載のリチウムイオン伝導性ゲル状電解質をゲル化
させて配置してなるポリマーリチウムイオン二次電池で
ある。
ム塩と有機溶媒からなるリチウムイオン伝導性ゲル状電
解質において、高分子ポリマーが、イオン的相互作用を
有する塩モノマーを必須成分として重合して得られるポ
リマーであることを特徴とするリチウムイオン伝導性ゲ
ル状電解質であり、好ましくは高分子ポリマーが、イオ
ン的相互作用を有する塩モノマー成分と、化学架橋を形
成する成分と を含んで重合して得られる共重合体、あ
るいは、高分子ポリマーが、イオン的相互作用を有する
塩モノマー成分と、化学架橋を形成する成分と、アクリ
ル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルと を含
んで重合して得られる共重合体であることを特徴とする
リチウムイオン伝導性ゲル状電解質であり、より好まし
くは、前記イオン的相互作用を有する成分が、二重結合
を有するアミン成分と二重結合を有する酸成分から成る
多官能性塩モノマーであり、また、より好ましくは、前
記アミン成分が、二重結合を有する四級アンモニウム
塩、酸成分が、二重結合を有するスルホン酸である。更
に本発明は、正極と負極の間に、実施例１〜５のいずれ
かに記載のリチウムイオン伝導性ゲル状電解質をゲル化
させて配置してなるポリマーリチウムイオン二次電池で
ある。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明のリチウムイオン伝導性ゲ
ル状電解質は、高分子ポリマーとリチウム塩と有機溶媒
からなり、前記高分子ポリマーは、イオン的相互作用を
有する塩モノマー成分を必須とし、さらには化学架橋を
形成する成分を含み、あるいは化学架橋を形成する成分
と、メタクリル酸エステル及び／又はアクリル酸エステ
ルを含んで合成される共重合体である。
ル状電解質は、高分子ポリマーとリチウム塩と有機溶媒
からなり、前記高分子ポリマーは、イオン的相互作用を
有する塩モノマー成分を必須とし、さらには化学架橋を
形成する成分を含み、あるいは化学架橋を形成する成分
と、メタクリル酸エステル及び／又はアクリル酸エステ
ルを含んで合成される共重合体である。
【００１３】本発明に用いるイオン的相互作用を有する
塩モノマー成分は、二重結合を有するアミン成分と二重
結合を有する酸成分から合成される多官能性塩モノマー
を用いることが好ましい。
塩モノマー成分は、二重結合を有するアミン成分と二重
結合を有する酸成分から合成される多官能性塩モノマー
を用いることが好ましい。
【００１４】二重結合を有するアミン成分としては、二
重結合を有する一級、二級、三級、及び四級アンモニウ
ム塩などが使用できるが、安定性の点から、好ましくは
四級のアンモニウム塩であり、中でも、そのクロリドが
挙げられる。例えば、２−メタクリル酸エチルトリメチ
ルアンモニウムクロリド、３−アクリルアミドプロピル
トリメチルアンモニウムクロリド、２−アクリル酸エチ
ルトリメチルアンモニウムクロリド、３−メタクリル酸
アミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、メタ
クリル酸ジメチルアミノエチルベンジルクロライドなど
が挙げられる。
重結合を有する一級、二級、三級、及び四級アンモニウ
ム塩などが使用できるが、安定性の点から、好ましくは
四級のアンモニウム塩であり、中でも、そのクロリドが
挙げられる。例えば、２−メタクリル酸エチルトリメチ
ルアンモニウムクロリド、３−アクリルアミドプロピル
トリメチルアンモニウムクロリド、２−アクリル酸エチ
ルトリメチルアンモニウムクロリド、３−メタクリル酸
アミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、メタ
クリル酸ジメチルアミノエチルベンジルクロライドなど
が挙げられる。
【００１５】二重結合を有する酸成分として、好ましく
は、二重結合を有するカルボン酸やスルホン酸などが挙
げられるが、前記二重結合を有するアミン成分とイオン
結合を形成可能な酸成分であれば、特に限定されるもの
ではない。中でも、ゲルに導入された場合の分極の大き
さ、また塩モノマー合成時の容易さから酸性度の高い二
重結合を有するスルホン酸が好ましい。例を挙げると、
２−ビニルベンゼンスルホン酸、３−ビニルベンゼンス
ルホン酸、４-ビニルベンゼンスルホン酸、２−メチル
−１−ペンテン−１−スルホン酸、１−オクテン−１−
スルホン酸、４−ビニルベンゼンメタンスルホン酸、２
−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン
酸などを用いることが可能である。
は、二重結合を有するカルボン酸やスルホン酸などが挙
げられるが、前記二重結合を有するアミン成分とイオン
結合を形成可能な酸成分であれば、特に限定されるもの
ではない。中でも、ゲルに導入された場合の分極の大き
さ、また塩モノマー合成時の容易さから酸性度の高い二
重結合を有するスルホン酸が好ましい。例を挙げると、
２−ビニルベンゼンスルホン酸、３−ビニルベンゼンス
ルホン酸、４-ビニルベンゼンスルホン酸、２−メチル
−１−ペンテン−１−スルホン酸、１−オクテン−１−
スルホン酸、４−ビニルベンゼンメタンスルホン酸、２
−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン
酸などを用いることが可能である。
【００１６】イオン的相互作用を有する塩モノマー成分
である多官能性塩モノマーの合成の例としては、二重結
合を有するスルホン酸のスルホン酸基を、炭酸銀により
Ａｇ化した後、二重結合を有するアンモニウム塩のクロ
リドと反応させることにより得る方法が挙げられる。反
応は、塩化銀が白色固体として析出することにより進行
する。
である多官能性塩モノマーの合成の例としては、二重結
合を有するスルホン酸のスルホン酸基を、炭酸銀により
Ａｇ化した後、二重結合を有するアンモニウム塩のクロ
リドと反応させることにより得る方法が挙げられる。反
応は、塩化銀が白色固体として析出することにより進行
する。
【００１７】イオン的相互作用を有する塩モノマー成分
は、高分子マトリックス中で解離した電解質のイオンを
安定化させる働きがある。元来、溶媒中ではイオン結合
性を有する成分は解離し、それにより生成したイオン成
分は浮遊してしまうが、化学結合により架橋されたゲル
中では、ポリマー鎖は自由度を失うため、ゲル中のイオ
ン結合は、フリーのイオン同士の結合と比べて、はるか
に安定に存在できる。そのため、ゲル中に存在するイオ
ン的相互作用は大きく分極した状態で安定に存在し、解
離した電解質の安定化に貢献する。それに対して、解離
した電解質のイオンは、フリーの状態であるため解離し
たままである。
は、高分子マトリックス中で解離した電解質のイオンを
安定化させる働きがある。元来、溶媒中ではイオン結合
性を有する成分は解離し、それにより生成したイオン成
分は浮遊してしまうが、化学結合により架橋されたゲル
中では、ポリマー鎖は自由度を失うため、ゲル中のイオ
ン結合は、フリーのイオン同士の結合と比べて、はるか
に安定に存在できる。そのため、ゲル中に存在するイオ
ン的相互作用は大きく分極した状態で安定に存在し、解
離した電解質の安定化に貢献する。それに対して、解離
した電解質のイオンは、フリーの状態であるため解離し
たままである。
【００１８】本発明に用いる化学架橋を形成する成分と
しては、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、エチレ
ングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメ
タクリレート、ポリエチレングリコールジアクリルレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジアクリルレート、ネオペ
ンチルグリコージアクリルレート、トリプロピレングリ
コールジアクリルレート、ポリプロピレングリコールジ
アクリルレート、トリメチロールプロパントリメタクリ
レート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テ
トラメチロールメタンテトラアクリレート、トリエチレ
ングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコー
ルジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタ
クリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジメタクリレートなどの多
官能アクリレート化合物や多官能メタクリレート化合物
などが挙げられる。
しては、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、エチレ
ングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメ
タクリレート、ポリエチレングリコールジアクリルレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジアクリルレート、ネオペ
ンチルグリコージアクリルレート、トリプロピレングリ
コールジアクリルレート、ポリプロピレングリコールジ
アクリルレート、トリメチロールプロパントリメタクリ
レート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テ
トラメチロールメタンテトラアクリレート、トリエチレ
ングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコー
ルジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタ
クリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジメタクリレートなどの多
官能アクリレート化合物や多官能メタクリレート化合物
などが挙げられる。
【００１９】本発明の高分子ポリマーとリチウム塩と有
機溶媒からなるリチウムイオン伝導性ゲル状電解質にお
いて、高分子ポリマーがイオン的相互作用を有する塩モ
ノマー成分のみを重合させてもゲル状電解質を得ること
はできるが、化学架橋を形成する成分を加えるとゲル状
電解質の安定性が高まり、より多量の溶媒を保持するこ
とができ、高温での安定性も高めることができる。その
他、化学架橋成分の役割としては、高分子マトリックス
中に導入されたイオン的相互作用を有する塩モノマー成
分が、充放電を繰り返した際、電極界面へ移動しようと
するのを制御するという働きが挙げられる。電荷を有す
る成分が電極へ移動してしまうことは、電池の容量の低
下、あるいはサイクル特性の著しい低下を招く原因とな
る。つまり、前記多官能性塩モノマーを例にすると、塩
モノマーを形成するアミン成分や酸成分を塩モノマー化
させずに使用した場合、それぞれにカウンターイオンが
存在するため、電解質中で遊離するイオンを導入するこ
とになる。また、アミン成分と酸成分が均等割合に無い
場合、有機電解質溶液を含有するゲル電解質の温度によ
る体積変化を大きくしてしまう原因となりうるため、均
等にゲル中に導入する必要があるが、作業的に困難を要
し、時間がかかる作業となる。塩モノマーとすることに
よって、カウンターイオンをゲル中に導入させることな
く、電荷を有する成分を均等に導入することが可能とな
る。
機溶媒からなるリチウムイオン伝導性ゲル状電解質にお
いて、高分子ポリマーがイオン的相互作用を有する塩モ
ノマー成分のみを重合させてもゲル状電解質を得ること
はできるが、化学架橋を形成する成分を加えるとゲル状
電解質の安定性が高まり、より多量の溶媒を保持するこ
とができ、高温での安定性も高めることができる。その
他、化学架橋成分の役割としては、高分子マトリックス
中に導入されたイオン的相互作用を有する塩モノマー成
分が、充放電を繰り返した際、電極界面へ移動しようと
するのを制御するという働きが挙げられる。電荷を有す
る成分が電極へ移動してしまうことは、電池の容量の低
下、あるいはサイクル特性の著しい低下を招く原因とな
る。つまり、前記多官能性塩モノマーを例にすると、塩
モノマーを形成するアミン成分や酸成分を塩モノマー化
させずに使用した場合、それぞれにカウンターイオンが
存在するため、電解質中で遊離するイオンを導入するこ
とになる。また、アミン成分と酸成分が均等割合に無い
場合、有機電解質溶液を含有するゲル電解質の温度によ
る体積変化を大きくしてしまう原因となりうるため、均
等にゲル中に導入する必要があるが、作業的に困難を要
し、時間がかかる作業となる。塩モノマーとすることに
よって、カウンターイオンをゲル中に導入させることな
く、電荷を有する成分を均等に導入することが可能とな
る。
【００２０】本発明に用いるアクリル酸エステルやメタ
クリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸プロピル、メタクリル酸ブチル、ポリエチレングリコ
ールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノ
アクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリ
レート、ポリプロピレングリコールモノアクリレートな
どが挙げられる。これらの化合物は一種類、あるいは二
種類以上を混合して用いても良い。アクリル酸エステ
ル、及びメタクリル酸エステルの役割としては、電池な
どに使用される溶媒を多量に保持できることが挙げられ
る。
クリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸プロピル、メタクリル酸ブチル、ポリエチレングリコ
ールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノ
アクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリ
レート、ポリプロピレングリコールモノアクリレートな
どが挙げられる。これらの化合物は一種類、あるいは二
種類以上を混合して用いても良い。アクリル酸エステ
ル、及びメタクリル酸エステルの役割としては、電池な
どに使用される溶媒を多量に保持できることが挙げられ
る。
【００２１】本発明に用いるリチウム塩としては、Ｌｉ
ＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＢＦ4、Ｌ
ｉＡｓＦ6などが挙げられる。
ＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＢＦ4、Ｌ
ｉＡｓＦ6などが挙げられる。
【００２２】本発明に用いる有機溶媒としては、プロピ
レンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカー
ボネート、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランなど
が挙げられ、これらは電解液となる。また、これらは、
単独又は２種以上混合して用いることができる。
レンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカー
ボネート、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランなど
が挙げられ、これらは電解液となる。また、これらは、
単独又は２種以上混合して用いることができる。
【００２３】本発明のリチウムイオン伝導性ゲル状電解
質は、上記種々の成分を有機溶媒に溶解し、モノマーを
重合させて得られるが、重合の際、上記成分の他に、重
合開始剤などを添加して重合させることができる。重合
開始剤としては、過酸化ジベンゾイル、過酸化ラウロイ
ルなどの過酸化物、アゾビス（イソブチロニトリル）、
アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）などのア
ゾ化合物など当業者に公知な重合開始剤を使用すること
ができる。
質は、上記種々の成分を有機溶媒に溶解し、モノマーを
重合させて得られるが、重合の際、上記成分の他に、重
合開始剤などを添加して重合させることができる。重合
開始剤としては、過酸化ジベンゾイル、過酸化ラウロイ
ルなどの過酸化物、アゾビス（イソブチロニトリル）、
アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）などのア
ゾ化合物など当業者に公知な重合開始剤を使用すること
ができる。
【００２４】本発明のリチウムイオン伝導性ゲル状電解
質を得る方法の例としては、イオン的相互作用を有する
成分、あるいはイオン的相互作用を有する成分に加えて
化学架橋を形成する成分と、あるいはさらにアクリル酸
エステル及び／又はメタクリル酸エステルとを、有機溶
媒に溶解したリチウム塩を含むリチウム電解質溶液に溶
かし（溶液１）、均一になるまで室温で攪拌する。これ
により、リチウムイオン伝導性ゲル状電解質の製造と共
に、高分子ポリマーを調整できる。また、同時にアゾビ
スイソブチロニトリル、過酸化ジベンゾイルなどの重合
開始剤を、前記同様のリチウム電解質溶液に溶解させる
（溶液２）。得られた溶液２を、溶液１に添加し、攪拌
する（溶液３）。こうして得られた溶液３を、１時間な
いし２時間程度、６０℃のオーブンに入れて加熱するこ
とにより、リチウムイオン伝導性ゲル状電解質が得られ
る。
質を得る方法の例としては、イオン的相互作用を有する
成分、あるいはイオン的相互作用を有する成分に加えて
化学架橋を形成する成分と、あるいはさらにアクリル酸
エステル及び／又はメタクリル酸エステルとを、有機溶
媒に溶解したリチウム塩を含むリチウム電解質溶液に溶
かし（溶液１）、均一になるまで室温で攪拌する。これ
により、リチウムイオン伝導性ゲル状電解質の製造と共
に、高分子ポリマーを調整できる。また、同時にアゾビ
スイソブチロニトリル、過酸化ジベンゾイルなどの重合
開始剤を、前記同様のリチウム電解質溶液に溶解させる
（溶液２）。得られた溶液２を、溶液１に添加し、攪拌
する（溶液３）。こうして得られた溶液３を、１時間な
いし２時間程度、６０℃のオーブンに入れて加熱するこ
とにより、リチウムイオン伝導性ゲル状電解質が得られ
る。
【００２５】本発明のリチウムイオン伝導性ゲル状電解
質において、各成分の割合の例としては、イオン的相互
作用を有する成分が、１ｍｍｏｌ／Ｌ 〜２ｍｏｌ／Ｌ
程度、化学架橋を形成する成分を加える場合は、５ｍｍ
ｏｌ／Ｌ 〜５００ｍｍｏｌ／Ｌ 程度、アクリル酸エス
テル及び／又はメタクリル酸エステルを加える場合は、
５００ｍｍｏｌ／Ｌ 〜２ｍｏｌ／Ｌ 程度、重合開始剤
が、５ｍｍｏｌ／Ｌ〜１００ｍｍｏｌ／Ｌ 程度であ
る。また、有機溶媒に溶解させたリチウム塩の濃度は、
０．１〜２ｍｏｌ／Ｌが望ましい。
質において、各成分の割合の例としては、イオン的相互
作用を有する成分が、１ｍｍｏｌ／Ｌ 〜２ｍｏｌ／Ｌ
程度、化学架橋を形成する成分を加える場合は、５ｍｍ
ｏｌ／Ｌ 〜５００ｍｍｏｌ／Ｌ 程度、アクリル酸エス
テル及び／又はメタクリル酸エステルを加える場合は、
５００ｍｍｏｌ／Ｌ 〜２ｍｏｌ／Ｌ 程度、重合開始剤
が、５ｍｍｏｌ／Ｌ〜１００ｍｍｏｌ／Ｌ 程度であ
る。また、有機溶媒に溶解させたリチウム塩の濃度は、
０．１〜２ｍｏｌ／Ｌが望ましい。
【００２６】本発明のリチウムイオン伝導性ゲル状電解
質は、電池、電気二重層キャパシタ及びその他の電気化
学デバイス用材料等として有用である。
質は、電池、電気二重層キャパシタ及びその他の電気化
学デバイス用材料等として有用である。
【００２７】本発明のポリマーリチウム二次電池は、正
極、負極、電解質層を備えた二次電池に於いて、この電
解質が前記リチウムイオン伝導性ゲル状電解質である二
次電池の発明であり、以下の様にしてポリマーリチウム
二次電池を作製することができる。本発明において、正
極、負極は特に限定されず、通常のゲル状電解質に用い
られているものであれば、特に限定されない。負極は負
極活物質と負極結着剤からなり、負極活物質はリチウム
イオンを脱着できる炭素系材料ないし金属リチウム又は
リチウムアルミニウム合金などのリチウム合金などが、
負極結着剤はポリフッ化ビニリデンなどがある。これら
負極構成材料をN-メチルピロリドンなどの有機溶媒に分
散させ、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属箔の集
電体上に塗布、乾燥することで得られる。正極はリチウ
ム酸化物などの正極活物質と正極結着剤からなる。正極
活物質としてはリチウム・コバルト複合酸化物、リチウ
ム・ニッケル複合酸化物、リチウム・マンガン複合酸化
物などが、正極結着剤は負極結着剤と同様な化合物が使
用できる。これら正極構成材料を負極同様に集電体上に
塗布して正極を作製することができる。電解質層にポリ
プロピレン等の不織布あるいは多孔質フィルムからなる
セパレーターを使用する。それぞれに本発明のゲル状電
解質構成成分を含浸させ、次いで硬化させることで得ら
れる。正極、電解質層、負極を重ね合わせアルミラミネ
ートフィルムでユニットを覆い、正極、負極から端子を
取り出し、密閉してポリマーリチウム二次電池が得られ
る。
極、負極、電解質層を備えた二次電池に於いて、この電
解質が前記リチウムイオン伝導性ゲル状電解質である二
次電池の発明であり、以下の様にしてポリマーリチウム
二次電池を作製することができる。本発明において、正
極、負極は特に限定されず、通常のゲル状電解質に用い
られているものであれば、特に限定されない。負極は負
極活物質と負極結着剤からなり、負極活物質はリチウム
イオンを脱着できる炭素系材料ないし金属リチウム又は
リチウムアルミニウム合金などのリチウム合金などが、
負極結着剤はポリフッ化ビニリデンなどがある。これら
負極構成材料をN-メチルピロリドンなどの有機溶媒に分
散させ、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属箔の集
電体上に塗布、乾燥することで得られる。正極はリチウ
ム酸化物などの正極活物質と正極結着剤からなる。正極
活物質としてはリチウム・コバルト複合酸化物、リチウ
ム・ニッケル複合酸化物、リチウム・マンガン複合酸化
物などが、正極結着剤は負極結着剤と同様な化合物が使
用できる。これら正極構成材料を負極同様に集電体上に
塗布して正極を作製することができる。電解質層にポリ
プロピレン等の不織布あるいは多孔質フィルムからなる
セパレーターを使用する。それぞれに本発明のゲル状電
解質構成成分を含浸させ、次いで硬化させることで得ら
れる。正極、電解質層、負極を重ね合わせアルミラミネ
ートフィルムでユニットを覆い、正極、負極から端子を
取り出し、密閉してポリマーリチウム二次電池が得られ
る。
【００２８】
【実施例】以下に実施例により、本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれらに限定されない。
明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００２９】[実施例１]
＜塩モノマーＡの合成＞２−アクリルアミド−２−メチ
ル−１−プロパンスルホン酸１０．３６ｇ（５０ｍｍｏ
ｌ）を水５００ｍｌに溶かし、それに炭酸銀１３．８ｇ
（５０ｍｍｏｌ）)を添加して、８時間攪拌し、濾過後
無色透明の液を得た。３−メタクリル酸アミドプロピル
トリメチルアンモニウムクロリドの水溶液を、１００ｍ
ｍｏｌ／Ｌになるように調製し、得られた液に滴下反応
させた。 反応の進行と同時に塩化銀の白色固体が析出
した。反応は導電率計で、導電率を測定しながら行っ
た。３−メタクリル酸アミドプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロリドの水溶液を、４９２．０ｍｌ滴下した時
点で、導電率が最小値を示し、その点を終点とした。濾
過により析出した塩化銀を取り除き、無色透明の水溶液
を得た。濾液をエバポレーターにより濃縮し、少し粘調
な水溶液を得た。得られた溶液をエタノールで希釈し、
それを大量のテトラヒドロフランに滴下して白色の沈殿
物を得た。濾過により得られた白色粉末（以下、塩モノ
マーＡ）を真空乾燥し、示差走査熱分析（ＤＳＣ）によ
り生成物の融点の確認を行った。融点は１５２℃であ
り、得られた化合物は単一の塩モノマーであることを確
認した。
ル−１−プロパンスルホン酸１０．３６ｇ（５０ｍｍｏ
ｌ）を水５００ｍｌに溶かし、それに炭酸銀１３．８ｇ
（５０ｍｍｏｌ）)を添加して、８時間攪拌し、濾過後
無色透明の液を得た。３−メタクリル酸アミドプロピル
トリメチルアンモニウムクロリドの水溶液を、１００ｍ
ｍｏｌ／Ｌになるように調製し、得られた液に滴下反応
させた。 反応の進行と同時に塩化銀の白色固体が析出
した。反応は導電率計で、導電率を測定しながら行っ
た。３−メタクリル酸アミドプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロリドの水溶液を、４９２．０ｍｌ滴下した時
点で、導電率が最小値を示し、その点を終点とした。濾
過により析出した塩化銀を取り除き、無色透明の水溶液
を得た。濾液をエバポレーターにより濃縮し、少し粘調
な水溶液を得た。得られた溶液をエタノールで希釈し、
それを大量のテトラヒドロフランに滴下して白色の沈殿
物を得た。濾過により得られた白色粉末（以下、塩モノ
マーＡ）を真空乾燥し、示差走査熱分析（ＤＳＣ）によ
り生成物の融点の確認を行った。融点は１５２℃であ
り、得られた化合物は単一の塩モノマーであることを確
認した。
【００３０】＜リチウムイオン伝導性ゲル状電解質の合
成と導電率評価＞上記塩モノマーＡの０．１５６ｇ、メ
タクリル酸メチルを０．５２４ｍｌ、メチレンビスアク
リルアミド０．０３８ｇを試験管に入れ、それに有機電
解質液４．２ｍｌを添加し、攪拌して溶解させる。有機
電解質溶液としては、ＬｉＰＦ6を含むエチレンカーボ
ネート（以下、ＥＣ）／プロピレンカーボネート（以
下、ＰＣ）混合溶媒（モル比で１：１）を使用した。使
用した有機電解質溶液の濃度は１ｍｏｌ／Ｌである。得
られた溶液を脱気し、それにアゾビスイソブチロニトリ
ル（以下、ＡＩＢＮ）８２ｍｇを、上記有機電解質溶液
２ｍｌに溶かしたものを０．２ｍｌ添加した。攪拌後、
得られた均一な透明溶液を６０℃に加熱し、８０分後、
無色透明の均一なゲル状電解質を得た。ゲル電解質の作
製は、窒素雰囲気下で行った。上記のリチウムイオン伝
導性ゲル状電解質を交流インピーダンス法により、−２
０℃から８０℃の温度範囲で伝導率を測定した。測定し
た周波数範囲は５０Ｈｚ〜３０ＭＨｚ、電圧は０．５V
で測定した。結果を図１に示す。８０℃で１０ｍＳ／ｃ
ｍ、−２０℃で０．９ｍＳ／ｃｍの結果が得られた。得
られたゲル状電解質は、1ヵ月後も無色透明な均一状態
を保持していた。
成と導電率評価＞上記塩モノマーＡの０．１５６ｇ、メ
タクリル酸メチルを０．５２４ｍｌ、メチレンビスアク
リルアミド０．０３８ｇを試験管に入れ、それに有機電
解質液４．２ｍｌを添加し、攪拌して溶解させる。有機
電解質溶液としては、ＬｉＰＦ6を含むエチレンカーボ
ネート（以下、ＥＣ）／プロピレンカーボネート（以
下、ＰＣ）混合溶媒（モル比で１：１）を使用した。使
用した有機電解質溶液の濃度は１ｍｏｌ／Ｌである。得
られた溶液を脱気し、それにアゾビスイソブチロニトリ
ル（以下、ＡＩＢＮ）８２ｍｇを、上記有機電解質溶液
２ｍｌに溶かしたものを０．２ｍｌ添加した。攪拌後、
得られた均一な透明溶液を６０℃に加熱し、８０分後、
無色透明の均一なゲル状電解質を得た。ゲル電解質の作
製は、窒素雰囲気下で行った。上記のリチウムイオン伝
導性ゲル状電解質を交流インピーダンス法により、−２
０℃から８０℃の温度範囲で伝導率を測定した。測定し
た周波数範囲は５０Ｈｚ〜３０ＭＨｚ、電圧は０．５V
で測定した。結果を図１に示す。８０℃で１０ｍＳ／ｃ
ｍ、−２０℃で０．９ｍＳ／ｃｍの結果が得られた。得
られたゲル状電解質は、1ヵ月後も無色透明な均一状態
を保持していた。
【００３１】[実施例２]
＜塩モノマーＢの合成＞２−アクリルアミド−２−メチ
ル−１−プロパンスルホン酸１０．３６ｇ（５０ｍｍｏ
ｌ）を水５００ｍｌに溶かし、それに炭酸銀１３．８ｇ
（５０ｍｍｏｌ）を添加して８時間攪拌し、濾過後無色
透明の液を得た。メタクリル酸ジメチルアミノエチルベ
ンジルクロライドの水溶液を１００ｍｍｏｌ／Ｌになる
ように調製し、得られた液に滴下反応させた。反応の進
行と同時に塩化銀の白色固体が析出した。反応は導電率
計で導電率を測定しながら行った。メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチルベンジルクロライドの水溶液を５１５．
０ｍｌ滴下した時点で、導電率が最小値を示し、その点
を終点とした。濾過により析出した塩化銀を取り除き、
無色透明の水溶液を得た。濾液をエバポレーターにより
濃縮すると白色の結晶が析出した時点でエバポレートを
終了し、冷蔵庫で一日放置した。再結晶により白色結晶
が析出した。濾過により得られた白色結晶(以下、塩モ
ノマーＢ)を真空乾燥し、示差走査熱分析（ＤＳＣ）に
より生成物の融点の確認を行った。融点は１６６℃であ
り、得られた化合物は単一の塩モノマーであることを確
認した。
ル−１−プロパンスルホン酸１０．３６ｇ（５０ｍｍｏ
ｌ）を水５００ｍｌに溶かし、それに炭酸銀１３．８ｇ
（５０ｍｍｏｌ）を添加して８時間攪拌し、濾過後無色
透明の液を得た。メタクリル酸ジメチルアミノエチルベ
ンジルクロライドの水溶液を１００ｍｍｏｌ／Ｌになる
ように調製し、得られた液に滴下反応させた。反応の進
行と同時に塩化銀の白色固体が析出した。反応は導電率
計で導電率を測定しながら行った。メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチルベンジルクロライドの水溶液を５１５．
０ｍｌ滴下した時点で、導電率が最小値を示し、その点
を終点とした。濾過により析出した塩化銀を取り除き、
無色透明の水溶液を得た。濾液をエバポレーターにより
濃縮すると白色の結晶が析出した時点でエバポレートを
終了し、冷蔵庫で一日放置した。再結晶により白色結晶
が析出した。濾過により得られた白色結晶(以下、塩モ
ノマーＢ)を真空乾燥し、示差走査熱分析（ＤＳＣ）に
より生成物の融点の確認を行った。融点は１６６℃であ
り、得られた化合物は単一の塩モノマーであることを確
認した。
【００３２】＜リチウムイオン伝導性ゲル状電解質の合
成と導電率評価＞上記塩モノマーＢの０．１８１ｇ、メ
タクリル酸メチル０．５２４ｍｌ、メチレンビスアクリ
ルアミド０．０３８ｇを試験管に入れ、それに有機電解
質液４．２ｍｌを添加し攪拌溶解させる。有機電解質溶
液としては、ＬｉＰＦ6を含むＥＣ／ＰＣ混合溶媒（モ
ル比で１：１）を使用した。 使用した有機電解質溶液の
濃度は１ｍｏｌ／Ｌである。得られた溶液を脱気し、そ
れにＡＩＢＮ８２ｍｇを、上記有機電解質溶液２ｍｌに
溶かしたものを、０．２ｍｌ添加した。攪拌後、得られ
た均一な透明溶液を６０℃に加熱し、８０分後、無色透
明の均一なゲル状電解質を得た。ゲル電解質の作製は、
窒素雰囲気下で行った。上記のリチウムイオン伝導性ゲ
ル状電解質を交流インピーダンス法により、−２０℃か
ら８０℃の温度範囲で伝導率を測定した。測定した周波
数範囲は５０Ｈｚ〜３０ＭＨｚ、電圧は０．５Ｖで測定
した。結果を図１に示す。８０℃で１２ｍＳ／ｃｍ、−
２０℃で０．９ｍＳ／ｃｍの結果が得られた。 得られ
たゲル状電解質は、1ヵ月後も無色透明な均一状態を保
持していた。
成と導電率評価＞上記塩モノマーＢの０．１８１ｇ、メ
タクリル酸メチル０．５２４ｍｌ、メチレンビスアクリ
ルアミド０．０３８ｇを試験管に入れ、それに有機電解
質液４．２ｍｌを添加し攪拌溶解させる。有機電解質溶
液としては、ＬｉＰＦ6を含むＥＣ／ＰＣ混合溶媒（モ
ル比で１：１）を使用した。 使用した有機電解質溶液の
濃度は１ｍｏｌ／Ｌである。得られた溶液を脱気し、そ
れにＡＩＢＮ８２ｍｇを、上記有機電解質溶液２ｍｌに
溶かしたものを、０．２ｍｌ添加した。攪拌後、得られ
た均一な透明溶液を６０℃に加熱し、８０分後、無色透
明の均一なゲル状電解質を得た。ゲル電解質の作製は、
窒素雰囲気下で行った。上記のリチウムイオン伝導性ゲ
ル状電解質を交流インピーダンス法により、−２０℃か
ら８０℃の温度範囲で伝導率を測定した。測定した周波
数範囲は５０Ｈｚ〜３０ＭＨｚ、電圧は０．５Ｖで測定
した。結果を図１に示す。８０℃で１２ｍＳ／ｃｍ、−
２０℃で０．９ｍＳ／ｃｍの結果が得られた。 得られ
たゲル状電解質は、1ヵ月後も無色透明な均一状態を保
持していた。
【００３３】［実施例３］実施例２と同様に塩モノマー
Ｂ０．３４０ｇ、を有機電解質溶液４．０ｍｌに溶解し
た。脱気後、過酸化ジベンゾイル０．０２４ｇを有機電
解質溶液１．０ｍｌに溶解したものを添加した。撹拌後
得られた均一な透明溶液を６０℃に加熱して６０分後ゲ
ル状電解質を得た。実施例２と同様な方法で伝導度を測
定したところ、−２０℃において１．１ｍＳ／ｃｍ、２
５℃において５．１ｍＳ／ｃｍの結果が得られた。
Ｂ０．３４０ｇ、を有機電解質溶液４．０ｍｌに溶解し
た。脱気後、過酸化ジベンゾイル０．０２４ｇを有機電
解質溶液１．０ｍｌに溶解したものを添加した。撹拌後
得られた均一な透明溶液を６０℃に加熱して６０分後ゲ
ル状電解質を得た。実施例２と同様な方法で伝導度を測
定したところ、−２０℃において１．１ｍＳ／ｃｍ、２
５℃において５．１ｍＳ／ｃｍの結果が得られた。
【００３４】［実施例４］実施例２と同様に塩モノマー
Ｂ０．３４０ｇ、N,N-メチレンビス（アクリルアミド）
０．０３９ｇ、を有機電解質溶液４．０ｍｌに溶解し
た。脱気後、過酸化ジベンゾイル０．０２４ｇを有機電
解質溶液１．０ｍｌに溶解したものを添加した。撹拌後
得られた均一な透明溶液を６０℃に加熱して６０分後ゲ
ル状電解質を得た。実施例２と同様な方法で伝導率を測
定したところ−２０℃において０．９６ｍＳ／ｃｍ、２
５℃において４．５ｍＳ／ｃｍの結果が得られた。
Ｂ０．３４０ｇ、N,N-メチレンビス（アクリルアミド）
０．０３９ｇ、を有機電解質溶液４．０ｍｌに溶解し
た。脱気後、過酸化ジベンゾイル０．０２４ｇを有機電
解質溶液１．０ｍｌに溶解したものを添加した。撹拌後
得られた均一な透明溶液を６０℃に加熱して６０分後ゲ
ル状電解質を得た。実施例２と同様な方法で伝導率を測
定したところ−２０℃において０．９６ｍＳ／ｃｍ、２
５℃において４．５ｍＳ／ｃｍの結果が得られた。
【００３５】[比較例]比較例では、実施例の塩モノマー
は使用せず、その他は実施例１と同じ条件でゲル状電解
質を作製し、伝導率の測定を行った。 −２０℃で０．
６５ｍＳ／ｃｍの結果が得られた。得られたゲル状電解
質は、室温で２日間放置すると白色部分がゲル中に生じ
ていた。
は使用せず、その他は実施例１と同じ条件でゲル状電解
質を作製し、伝導率の測定を行った。 −２０℃で０．
６５ｍＳ／ｃｍの結果が得られた。得られたゲル状電解
質は、室温で２日間放置すると白色部分がゲル中に生じ
ていた。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、解離した電解質のイオ
ンを安定化することができ、低温での高伝導率が達成で
きる。さらに、これをリチウム二次電池の負極と正極の
間に配することにより、低温でも電池特性を低下させる
ことのない電池が得られる。
ンを安定化することができ、低温での高伝導率が達成で
きる。さらに、これをリチウム二次電池の負極と正極の
間に配することにより、低温でも電池特性を低下させる
ことのない電池が得られる。
【図１】本発明のゲル状電解質の伝導率の温度依存性を
示す図である。
示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4J002 AA031 BB171 BC101 BG071
BG081 BG121 DB006 FD206
GQ00
5G301 CA30 CD01
5H029 AJ06 AK03 AL06 AL12 AM03
AM04 AM05 AM07 AM16 CJ08
CJ11
Claims (6)
- 【請求項１】 高分子ポリマーとリチウム塩と有機溶媒
からなるリチウムイオン伝導性ゲル状電解質において、
高分子ポリマーが、イオン的相互作用を有する塩モノマ
ーを必須成分として重合させて得られるポリマーである
ことを特徴とするリチウムイオン伝導性ゲル状電解質。 - 【請求項２】 高分子ポリマーが、化学架橋を形成する
成分を含んで重合させて得られる共重合体である請求項
１記載のリチウムイオン伝導性ゲル状電解質。 - 【請求項３】 高分子ポリマーが、アクリル酸エステル
及び／又はメタクリル酸エステルを含んで重合させて得
られる共重合体である請求項１又は２記載のリチウムイ
オン伝導性ゲル状電解質。 - 【請求項４】 イオン的相互作用を有する塩モノマー成
分が、二重結合を有するアミン成分と二重結合を有する
酸成分から成る多官能性塩モノマーである、請求項１〜
３のいずれかに記載のリチウムイオン伝導性ゲル状電解
質。 - 【請求項５】 アミン成分が、二重結合を有する四級ア
ンモニウム塩、酸成分が、二重結合を有するスルホン酸
である請求項４記載のリチウムイオン伝導性ゲル状電解
質。 - 【請求項６】 正極と負極の間に、実施例１〜５のいず
れかに記載のリチウムイオン伝導性ゲル状電解質をゲル
化させて配置してなるポリマーリチウムイオン二次電
池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002062437A JP4240894B2 (ja) | 2001-08-20 | 2002-03-07 | リチウムイオン伝導性ゲル状電解質及びポリマーリチウムイオン二次電池 |
| PCT/JP2003/001816 WO2003075391A1 (fr) | 2002-03-07 | 2003-02-19 | Electrolyte sous forme de gel conducteur lithium-ion et batterie secondaire lithium-ion polymere |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-249589 | 2001-08-20 | ||
| JP2001249589 | 2001-08-20 | ||
| JP2002062437A JP4240894B2 (ja) | 2001-08-20 | 2002-03-07 | リチウムイオン伝導性ゲル状電解質及びポリマーリチウムイオン二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003142160A true JP2003142160A (ja) | 2003-05-16 |
| JP4240894B2 JP4240894B2 (ja) | 2009-03-18 |
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ID=26620687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002062437A Expired - Fee Related JP4240894B2 (ja) | 2001-08-20 | 2002-03-07 | リチウムイオン伝導性ゲル状電解質及びポリマーリチウムイオン二次電池 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005108553A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 全固体型電解質とその製造方法及び該全固体型電解質を使用した二次電池 |
| JP2005276613A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 高分子固体電解質及び該高分子固体電解質を用いた二次電池 |
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