JP3095553B2 - 電解重合法による導電性高分子膜の製造装置 - Google Patents
電解重合法による導電性高分子膜の製造装置Info
- Publication number
- JP3095553B2 JP3095553B2 JP04303632A JP30363292A JP3095553B2 JP 3095553 B2 JP3095553 B2 JP 3095553B2 JP 04303632 A JP04303632 A JP 04303632A JP 30363292 A JP30363292 A JP 30363292A JP 3095553 B2 JP3095553 B2 JP 3095553B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive polymer
- polymer film
- electrolytic
- molecular weight
- electrolytic solution
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
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
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電解重合法による導電性
高分子膜の製造装置に関するものである。
高分子膜の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、導電性高分子膜は機能性材料とし
て用途拡大の一途にあり、電池用電極、センサー、帯電
防止剤など種々の分野への適用が進められている。この
導電性高分子膜の製造法の一つとして、電解重合法が知
られている。電解重合法は、導電性高分子のモノマーを
含む電解液中に電極を浸漬し、該電極基板に所定の電流
を通電することにより、該電極基板上に導電性高分子膜
を析出せしめるものである。
て用途拡大の一途にあり、電池用電極、センサー、帯電
防止剤など種々の分野への適用が進められている。この
導電性高分子膜の製造法の一つとして、電解重合法が知
られている。電解重合法は、導電性高分子のモノマーを
含む電解液中に電極を浸漬し、該電極基板に所定の電流
を通電することにより、該電極基板上に導電性高分子膜
を析出せしめるものである。
【０００３】図３に従来用いられている、電解重合法に
よる導電性高分子膜の製造装置を示す。該従来装置は、
導電性高分子のモノマーを含む電解液２が導入された電
解槽１、導電性高分子膜を析出せしめる作用極３、対極
４、基準電極５が配置され、各電極３，４，５は各リー
ド線６，７，８により電源９に接続されている。該装置
において、電源９から作用極３および対極４に対し、所
定の電流を流すことにより、作用極３の表面に導電性高
分子膜が析出する。基準電極５は電流規制あるいは電位
規制を行うためのモニターとして、作用極３の電位を計
測するためのものである。作用極としては、通常ステン
レス、カーボンなどの金網状、板状、フェルト状のもの
などが使用される。対極としては白金、ステンレスなど
が使用される。
よる導電性高分子膜の製造装置を示す。該従来装置は、
導電性高分子のモノマーを含む電解液２が導入された電
解槽１、導電性高分子膜を析出せしめる作用極３、対極
４、基準電極５が配置され、各電極３，４，５は各リー
ド線６，７，８により電源９に接続されている。該装置
において、電源９から作用極３および対極４に対し、所
定の電流を流すことにより、作用極３の表面に導電性高
分子膜が析出する。基準電極５は電流規制あるいは電位
規制を行うためのモニターとして、作用極３の電位を計
測するためのものである。作用極としては、通常ステン
レス、カーボンなどの金網状、板状、フェルト状のもの
などが使用される。対極としては白金、ステンレスなど
が使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来装置
の改良を課題とし、従来より高品質の導電性高分子膜
を、製造効率を向上して製造できる導電性高分子膜製造
装置を提供しようとするものである。
の改良を課題とし、従来より高品質の導電性高分子膜
を、製造効率を向上して製造できる導電性高分子膜製造
装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【０００６】上記課題を解決するための手段として本発
明の導電性高分子膜製造装置は、電解液中に生成浮遊す
る低分子量の導電性高分子を除去する手段を有してなる
ことを特徴とする。上記の除去する手段としては電解液
を取り出し濾過して低分子量の導電性高分子を除去した
後濾液を再び電解槽にもどす装置が挙げられる。
明の導電性高分子膜製造装置は、電解液中に生成浮遊す
る低分子量の導電性高分子を除去する手段を有してなる
ことを特徴とする。上記の除去する手段としては電解液
を取り出し濾過して低分子量の導電性高分子を除去した
後濾液を再び電解槽にもどす装置が挙げられる。
【作用】図３に示すような従来装置では、通電中に副生
した低分子量の導電性高分子が、電解液中に浮遊し、通
電の経過とともに、浮遊量は増大する。本発明者らは、
浮遊した低分子量の導電性高分子が、作用極上に析出せ
しめた導電性高分子膜の性状に与える影響について検討
を行った結果、 浮遊している低分子量の導電性高分子は、導電性高
分子膜の析出時に膜内に取り込まれ、導電性高分子膜の
機械的強度低下および耐久性劣化の原因となること。 低分子量の導電性高分子を取り込んだ導電性高分子
膜を電池用電極として使用すると、電池電解液中に低分
子量の導電性高分子が溶出し、電池容量低下の原因とな
ること。 低分子量の導電性高分子の浮遊量が増加すると、一
種の流動床電極的作用により、導電性高分子膜の重合効
率が低下すること。 の上記〜が、導電性高分子膜の性能および製造の効
率を阻害することを見いだした。従って、本発明では電
解液中に浮遊する低分子量の導電性高分子を除去するこ
とにより、作用極に生成する導電性高分子膜にこれらの
低分子量のものが取り込まれることはなくなり、機械的
強度、耐久性、性能に優れた導電性高分子膜が得られ
る。
した低分子量の導電性高分子が、電解液中に浮遊し、通
電の経過とともに、浮遊量は増大する。本発明者らは、
浮遊した低分子量の導電性高分子が、作用極上に析出せ
しめた導電性高分子膜の性状に与える影響について検討
を行った結果、 浮遊している低分子量の導電性高分子は、導電性高
分子膜の析出時に膜内に取り込まれ、導電性高分子膜の
機械的強度低下および耐久性劣化の原因となること。 低分子量の導電性高分子を取り込んだ導電性高分子
膜を電池用電極として使用すると、電池電解液中に低分
子量の導電性高分子が溶出し、電池容量低下の原因とな
ること。 低分子量の導電性高分子の浮遊量が増加すると、一
種の流動床電極的作用により、導電性高分子膜の重合効
率が低下すること。 の上記〜が、導電性高分子膜の性能および製造の効
率を阻害することを見いだした。従って、本発明では電
解液中に浮遊する低分子量の導電性高分子を除去するこ
とにより、作用極に生成する導電性高分子膜にこれらの
低分子量のものが取り込まれることはなくなり、機械的
強度、耐久性、性能に優れた導電性高分子膜が得られ
る。
【０００７】本発明において浮遊する低分子量物質を除
去する手段としては、例えば電解液を取り出し濾過した
後濾液を電解槽にもどす装置を取り付けることが挙げら
れ、具体的にはポンプにより電解液を取り出して濾過孔
径数μ程度のフィルターにて加圧濾過あるいは減圧濾過
した後、濾液を再び電解槽にもどす装置を採用できるが
これに限定されるものではなく、公知の固液分離手段を
利用できる。図１に本発明にかかる電解重合法による導
電性高分子膜の製造装置の一実施例として、ポリアニリ
ン膜の製造装置を示す。図１において図３と共通する符
号は図３と同じ意味を表す。図２は、本実施例に用いた
加圧濾過装置１２の内部構造を示したものである。ポン
プ１１により加圧された低分子量のポリアニリンを含む
電解液は濾過室１４に入り、フィルター１５にて低分子
量のポリアニリンが除去され、電解液のみが電解液供給
管１３を経て電解槽１に戻される。
去する手段としては、例えば電解液を取り出し濾過した
後濾液を電解槽にもどす装置を取り付けることが挙げら
れ、具体的にはポンプにより電解液を取り出して濾過孔
径数μ程度のフィルターにて加圧濾過あるいは減圧濾過
した後、濾液を再び電解槽にもどす装置を採用できるが
これに限定されるものではなく、公知の固液分離手段を
利用できる。図１に本発明にかかる電解重合法による導
電性高分子膜の製造装置の一実施例として、ポリアニリ
ン膜の製造装置を示す。図１において図３と共通する符
号は図３と同じ意味を表す。図２は、本実施例に用いた
加圧濾過装置１２の内部構造を示したものである。ポン
プ１１により加圧された低分子量のポリアニリンを含む
電解液は濾過室１４に入り、フィルター１５にて低分子
量のポリアニリンが除去され、電解液のみが電解液供給
管１３を経て電解槽１に戻される。
【０００８】
【実施例】以下、本実施例により本発明を説明するが、
本発明はこれに限定されるところはない。図１、図２の
本発明装置によりポリアニリン膜を電解重合した。電解
槽１には電解液送出管１０が接続され、電解液２は電解
液送出管１０の途中に設置されたポンプ１１により取り
出され、低分子量のポリアニリンを除去する濾過装置１
２に送られる。ここで、電解液２は１ｍｏｌ／リットル
−アニリン および２ｍｏｌ／リットル−過塩素酸 の
混合水溶液とし、電解電流１０ｍＡ／ｃｍ2 、電解時間
１２０分の電解条件で通電し、面積１００ｃｍ2 のステ
ンレス金網製の作用極３上に厚さ約１ｍｍのポリアニリ
ン膜を得た。対極４としては、作用極３と同じくステン
レスの金網を使用した。この膜は加湿膨潤・乾燥を繰り
返してもひび割れや剥離などを生じず、また、低分子量
ポリアニリン除去手段のない従来装置を用いた場合に比
べて、２０％程度サイクル寿命が向上した。本実施例で
は低分子量の導電性高分子を除去する装置として、孔径
数μ程度のプラスチックフィルターにて加圧濾過する濾
過装置１２を用い、電解液中に浮遊した低分子量のポリ
アニリンを取り除いた。なお、ポンプ１１による加圧量
は特に限定されるものではなく、フィルター径に応じた
圧力を設定すればよい。本実施例では１０ｋｇ／ｃｍ2
とした。
本発明はこれに限定されるところはない。図１、図２の
本発明装置によりポリアニリン膜を電解重合した。電解
槽１には電解液送出管１０が接続され、電解液２は電解
液送出管１０の途中に設置されたポンプ１１により取り
出され、低分子量のポリアニリンを除去する濾過装置１
２に送られる。ここで、電解液２は１ｍｏｌ／リットル
−アニリン および２ｍｏｌ／リットル−過塩素酸 の
混合水溶液とし、電解電流１０ｍＡ／ｃｍ2 、電解時間
１２０分の電解条件で通電し、面積１００ｃｍ2 のステ
ンレス金網製の作用極３上に厚さ約１ｍｍのポリアニリ
ン膜を得た。対極４としては、作用極３と同じくステン
レスの金網を使用した。この膜は加湿膨潤・乾燥を繰り
返してもひび割れや剥離などを生じず、また、低分子量
ポリアニリン除去手段のない従来装置を用いた場合に比
べて、２０％程度サイクル寿命が向上した。本実施例で
は低分子量の導電性高分子を除去する装置として、孔径
数μ程度のプラスチックフィルターにて加圧濾過する濾
過装置１２を用い、電解液中に浮遊した低分子量のポリ
アニリンを取り除いた。なお、ポンプ１１による加圧量
は特に限定されるものではなく、フィルター径に応じた
圧力を設定すればよい。本実施例では１０ｋｇ／ｃｍ2
とした。
【０００９】
【発明の効果】以上説明のように、本発明の電解重合法
による導電性高分子膜の製造装置は、電解液中に浮遊し
た低分子量の導電性高分子を除去することにより従来の
装置の問題点を解消し、高品質の導電性高分子膜を製造
効率良く製造できる。また、従来装置に濾過手段をとり
つけるだけでよいので装置コスト的にも有利である。
による導電性高分子膜の製造装置は、電解液中に浮遊し
た低分子量の導電性高分子を除去することにより従来の
装置の問題点を解消し、高品質の導電性高分子膜を製造
効率良く製造できる。また、従来装置に濾過手段をとり
つけるだけでよいので装置コスト的にも有利である。
【図１】は本発明の一実施例の概略説明図である。
【図２】は図１の本発明実施例に用いた加圧濾過装置１
２の内部構造の概略説明図である。
２の内部構造の概略説明図である。
【図３】は従来装置の概略説明図である。
１ 電解槽 ２ 電解液 ３ 作用極 ４ 対極 ５ 基準電極 ６ リード線 ７ リード線 ８ リード線 ９ 電源 １０ 電解液送出管 １１ ポンプ １２ 濾過装置 １３ 電解液供給管 １４ 濾過室 １５ フィルター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲さき▼むら 充 長崎県長崎市深堀町五丁目717番地１ 長菱エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−258936（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 13/00 C08G 85/00 C08J 5/18 C25D 9/00 - 9/12 C25D 13/00 - 13/24 C25B 1/00 - 9/04 C25B 13/00 - 15/08
Claims (1)
- 【請求項１】 電解液中に生成浮遊する低分子量の導電
性高分子を除去する手段を有してなることを特徴とする
電解重合法による導電性高分子膜の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04303632A JP3095553B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 電解重合法による導電性高分子膜の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04303632A JP3095553B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 電解重合法による導電性高分子膜の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06150743A JPH06150743A (ja) | 1994-05-31 |
| JP3095553B2 true JP3095553B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=17923329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04303632A Expired - Fee Related JP3095553B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 電解重合法による導電性高分子膜の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3095553B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1317426C (zh) * | 2004-11-18 | 2007-05-23 | 上海大学 | 电镀锌钢板上电聚合制备聚苯胺膜的工艺方法 |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP04303632A patent/JP3095553B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06150743A (ja) | 1994-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GB2071152A (en) | Catalytic electrodes | |
| EP0039022A1 (en) | Reticulate electrode for electrolytic cells and a method for producing it | |
| US4461682A (en) | Ion exchange membrane cell and electrolytic process using thereof | |
| US4417959A (en) | Electrolytic cell having a composite electrode-membrane structure | |
| CN1052514C (zh) | 用于氯碱生产的多孔隔膜电解槽和电解方法 | |
| EP0002787A1 (en) | Composite halogen electrode, rechargeable metal-halogen energy storage cell comprising said electrode and method of use of the electrode | |
| US4364815A (en) | Solid polymer electrolyte chlor-alkali process and electrolytic cell | |
| EP0166166B1 (en) | Process for producing potassium hydroxide | |
| CN111484145B (zh) | 一种防膜污染膜生物反应器 | |
| US20080283390A1 (en) | CuC1 thermochemical cycle for hydrogen production | |
| JP3095553B2 (ja) | 電解重合法による導電性高分子膜の製造装置 | |
| US4935110A (en) | Electrode structure and process for fabricating the same | |
| EP0228602B1 (en) | A method for making an improved solid polymer electrolyte electrode using a liquid or solvent | |
| EP0039171A2 (en) | A method for the electrolysis of an aqueous solution of an alkali metal chloride and an electrolytic cell therefor | |
| JPS6039184A (ja) | 塩化アルカリ電解槽 | |
| US4339313A (en) | Method of operating an electrolytic cell | |
| US4802962A (en) | Treatment of cathodes for use in electrolytic cell | |
| JPS6317913B2 (ja) | ||
| CA1175781A (en) | Forming fluorinated ion exchange polymer on removable thin layer over perforated electrode | |
| Banon et al. | Poly (o-toluidine). Deposition of platinum and electrocatalytic applications | |
| EP0189056B1 (en) | Method for restoring the current efficiency | |
| JPS63258936A (ja) | 導電性高分子膜の製造方法 | |
| US4402814A (en) | Method of depositing an asbestos diaphragm and the diaphragm prepared thereby | |
| JPH07315821A (ja) | 炭素粉末分散液の製造方法 | |
| CA1166603A (en) | Reactor electrode with porous portion and titanium portion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000627 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |