JP3471097B2 - Polymer electrode, method for producing polymer electrode, and lithium secondary battery - Google Patents

Polymer electrode, method for producing polymer electrode, and lithium secondary battery

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JP3471097B2 JP26291194A JP26291194A JP3471097B2 JP 3471097 B2 JP3471097 B2 JP 3471097B2 JP 26291194 A JP26291194 A JP 26291194A JP 26291194 A JP26291194 A JP 26291194A JP 3471097 B2 JP3471097 B2 JP 3471097B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電池、エレクトロクロ
ミック表示素子、センサー、メモリー等の電気化学素子
に用いられる有機化合物よりなるポリマー電極、その製
造方法、およびこのポリマー電極を正極に用いたリチウ
ム二次電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymer electrode made of an organic compound used in electrochemical devices such as batteries, electrochromic display devices, sensors and memories, a method for producing the same, and lithium using the polymer electrode as a positive electrode. Regarding secondary batteries.

【0002】[0002]

【従来の技術】1971年に導電性のポリアセチレンが
発見されて以来、導電性高分子を電極材料に用いると軽
量で高エネルギー密度の電池や、大面積のエレクトロク
ロミック素子、微小電極を用いた生物化学センサー等の
電気化学素子が期待できることから、導電性高分子電極
が盛んに検討されている。ポリアセチレンは、不安定で
電極としては実用性に乏しいことから、他のπ電子共役
系導電性高分子が検討され、ポリアニリン、ポリピロー
ル、ポリアセン、ポリチオフェンといった比較的安定な
高分子が開発され、これらを正極に用いたリチウム二次
電池が開発されるに及んでいる。これらの電池のエネル
ギー密度は40〜80Wh/kgと言われている。最近
では、さらに高エネルギー密度が期待できる有機材料と
して、米国特許第4,833,048号に有機ジスルフ
ィド系化合物が提案されている。この化合物は、最も簡
単には M+-S−R−S-−M+ と表される(Rは脂肪
族あるいは芳香族の有機基、Sは硫黄、M+はプロトン
あるいは金属カチオン)。この化合物は、電解酸化によ
り S−S 結合を介して互いに結合し、 M+-S−R−S−S−R−S−S−R−S-−M+ のような形でポリマー化する。こうして生成したポリマ
ーは、電解還元により元のモノマーに戻る。カチオン
(M+)を供給、捕捉する金属Mと有機ジスルフィド系
化合物を組み合わせた金属−イオウ二次電池が前述の米
国特許に提案されている。この電池は、150Wh/k
g以上と、通常の二次電池に匹敵あるいはそれ以上のエ
ネルギー密度が期待できる。
2. Description of the Related Art Since the discovery of conductive polyacetylene in 1971, the use of conductive polymers as electrode materials has led to lightweight and high energy density batteries, large-area electrochromic devices, and living things using microelectrodes. Conductive polymer electrodes are being actively studied because electrochemical elements such as chemical sensors can be expected. Since polyacetylene is unstable and poor in practicality as an electrode, other π-electron conjugated conductive polymers have been studied, and relatively stable polymers such as polyaniline, polypyrrole, polyacene, and polythiophene have been developed. A lithium secondary battery used for the positive electrode is being developed. The energy density of these batteries is said to be 40-80 Wh / kg. Recently, an organic disulfide compound has been proposed in US Pat. No. 4,833,048 as an organic material which can be expected to have a higher energy density. The compound is most easily is M + - - S-R- S - -M + and represented by (R is an aliphatic or aromatic organic group, S is sulfur, M + is a proton or a metal cation). This compound via an S-S bond linked to each other by electrolytic oxidation, M + - - S-R -S-S-R-S-S-R-S - polymer in the form such as -M + To do. The polymer thus produced returns to the original monomer by electrolytic reduction. A metal-sulfur secondary battery in which a metal M that supplies and captures a cation (M + ) and an organic disulfide compound is combined is proposed in the above-mentioned US patent. This battery is 150 Wh / k
An energy density comparable to or higher than that of an ordinary secondary battery can be expected to be g or more.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、提案さ
れているジスルフィド系化合物は、モノマーの状態では
動きやすく、正極よりセパレータあるいは電解質内、さ
らには負極側に散逸するため、充放電効率が低く、充放
電サイクル寿命が短いという欠点を有していた。本発明
は、このような問題を解決し、有機ジスルフィド化合物
の高エネルギー密度という特徴を損なわず、かつ充放電
効率が高く保持され、良好な充放電サイクル特性が得ら
れるポリマー電極を提供することを目的とするものであ
る。
However, the proposed disulfide compound is easy to move in the state of a monomer and is dissipated to the separator or the electrolyte from the positive electrode, and further to the negative electrode side. It had the drawback of a short discharge cycle life. The present invention provides a polymer electrode which solves such a problem, does not impair the feature of the organic disulfide compound having high energy density, and maintains high charge / discharge efficiency and can obtain good charge / discharge cycle characteristics. It is intended.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明のポリマー電極
は、有機ジスルフィド化合物、電気化学的にリチウムイ
オンの吸蔵・放出を行う遷移金属酸化物あるいは遷移金
属複合酸化物およびπ電子共有導電性高分子を含む層
(以下、SSCPMLと呼ぶ)と、π電子共有導電性高
分子を主体とする層(以下、CPLと呼ぶ)とが交互に
積層され、かつ最上部および最下部がCPLにより形成
されたポリマー電極である。ここで、有機ジスルフィド
化合物とは、電解還元により硫黄ー硫黄結合が開裂して
硫黄ー金属イオン(プロトンを含む)結合を生成し、電
解酸化により硫黄ー金属イオン結合が元の硫黄ー硫黄結
合を再生する化合物をいう。また、本発明のポリマー電
極の製造方法においては、Nーアルキルー2ーピロリド
ンに有機ジスルフィド化合物およびπ電子共有導電性高
分子を溶解した液体に、電気化学的にリチウムイオンの
吸蔵・放出を行う遷移金属酸化物粉末あるいは遷移金属
複合酸化物粉末を混合し、この混合物を塗布することに
よりSSCPMLを形成し、Nーアルキルー2ーピロリ
ドンにπ電子共有導電性高分子を溶解した液体を塗布す
ることによりCPLを形成する。本発明のリチウム二次
電池は、上記のポリマー電極を正極とする。
The polymer electrode of the present invention comprises an organic disulfide compound, a transition metal oxide or a transition metal which electrochemically absorbs and desorbs lithium ions.
A layer containing a metal complex oxide and a π-electron sharing conductive polymer (hereinafter, referred to as SSCPM) and a layer mainly containing the π-electron sharing conductive polymer (hereinafter, referred to as CPL) are alternately laminated, Moreover, the uppermost and lowermost portions are polymer electrodes formed by CPL. Here, with an organic disulfide compound, the sulfur-sulfur bond is cleaved by electrolytic reduction to form a sulfur-metal ion (including proton) bond, and the sulfur-metal ion bond is converted to the original sulfur-sulfur bond by electrolytic oxidation. A compound that regenerates. Further, in the method for producing a polymer electrode of the present invention, a transition metal oxidation for electrochemically absorbing and desorbing lithium ions is performed in a liquid obtained by dissolving an organic disulfide compound and a π-electron sharing conductive polymer in N-alkyl-2-pyrrolidone. Powder or transition metal
The complex oxide powders are mixed, and the mixture is applied to form SSCML, and the liquid in which the π-electron sharing conductive polymer is dissolved in N-alkyl-2-pyrrolidone is applied to form CPL. The lithium secondary battery of the present invention uses the polymer electrode as a positive electrode.

【0005】[0005]

【作用】還元により生成したSSCPML内の有機ジス
ルフィド化合物のモノマーアニオンは、SSCPML内
からCPLへと拡散移動するが、CPL内にあって、C
PL中のπ電子共有導電性高分子のアニオンドーパント
として捕捉され、電極外への拡散移動が有効に阻止され
る。このため、高い充放電効率と優れた充放電サイクル
寿命を提供することができる。また、本発明のポリマー
電極の製造方法においては、有機ジスルフィド化合物あ
るいはπ電子共有導電性高分子は均一にかつ高濃度にN
ーアルキルー2ーピロリドンに溶解し、こうして調製し
た溶液を多層に塗布するので、高密度でしかも均一なピ
ンホールのない多層の塗布膜を得ることができる。
[Function] The monomer anion of the organic disulfide compound in SSCPML produced by the reduction diffuses and moves from SSCPML to CPL, but in CPL, C
It is trapped as an anion dopant of the π-electron shared conductive polymer in PL, and diffusion transfer to the outside of the electrode is effectively blocked. Therefore, high charge / discharge efficiency and excellent charge / discharge cycle life can be provided. In the method for producing a polymer electrode of the present invention, the organic disulfide compound or the π-electron sharing conductive polymer is uniformly and highly concentrated in N
-Alkyl-2-pyrrolidone is dissolved and the solution thus prepared is applied in multiple layers, so that it is possible to obtain a high-density and uniform pinhole-free multilayer coating film.

【0006】[0006]

【実施例】本発明に用いられる有機ジスルフィド化合物
としては、一般式(R(S)ynで表される化合物を用
いることができる。Rは脂肪族基または芳香族基、Sは
硫黄、yは1以上の整数、nは2以上の整数である。H
SCH2CH2SHで表されるジチオグリコール、C22
S(SH)2で表される2,5−ジメルカプト−1,
3,4−チアジアゾール、C3333で表されるs−
トリアジン−2,4,6ートリチオール、C6643
で表される7−メチル−2,6,8−トリメルカプトプ
リン、あるいはC4642で表される4,5−ジアミ
ノ−2,6−ジメルカプトピリミジン等が用いられる。
何れも市販品をそのまま用いることができる。また、こ
れらの有機ジスルフィド化合物を、沃素、フェリシアン
化カリウム、過酸化水素等の酸化剤を用いて化学重合法
により、あるいは電解酸化法により重合した有機ジスル
フィド化合物の重合物を用いることができる。電池を組
み立てた時点での有機ジスルフィド化合物の拡散移動を
より有効に抑えるためには、有機ジスルフィドのダイマ
ー、テトラマー等の重合物を用いて電池を組み立てるの
が好ましい。
EXAMPLES As the organic disulfide compound used in the present invention, a compound represented by the general formula (R (S) y ) n can be used. R is an aliphatic group or an aromatic group, S is sulfur, y is an integer of 1 or more, and n is an integer of 2 or more. H
Dithioglycol represented by SCH 2 CH 2 SH, C 2 N 2
2,5-dimercapto-1, represented by S (SH) 2 ,
3,4-thiadiazole is represented by C 3 H 3 N 3 S 3 s-
Triazine-2,4,6 Torichioru, C 6 H 6 N 4 S 3
7-methyl-2,6,8-trimercaptopurine represented by or 4,5-diamino-2,6-dimercaptopyrimidine represented by C 4 H 6 N 4 S 2 is used.
In each case, a commercial product can be used as it is. Further, it is possible to use a polymer of an organic disulfide compound obtained by polymerizing these organic disulfide compounds by a chemical polymerization method using an oxidizing agent such as iodine, potassium ferricyanide or hydrogen peroxide, or by an electrolytic oxidation method. In order to more effectively suppress the diffusion transfer of the organic disulfide compound at the time of assembling the battery, it is preferable to assemble the battery using a polymer such as a dimer or tetramer of the organic disulfide.

【0007】有機ジスルフィド化合物およびこの重合物
は、電気絶縁性であるので、SSCPMLの層が厚くな
り50μmを越える場合は、導電性物質を添加するのが
好ましい。このような導電性物質としては、アセチレン
ブラック、人造黒鉛、天然黒鉛等の炭素材料が用いられ
る。また、以上の導電性物質を互いに複合化したもの、
あるいは、以上の導電性物質と、ポリプロピレン、ポリ
ブテン等のポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレ
ン等のフッ素樹脂、あるいは合成ゴム等の合成樹脂材料
と複合化したものも用いることができる。移金属酸化
物あるいは複合酸化物としては、特にポリアニリンの電
気化学当量150mAh/gと同程度かあるいは上回る
電気化学当量を有する化合物が好ましい。このような遷
移金属酸化物としては、LiCoO2(電気化学当量=
140〜160mAh/g)、 V613(電気化学当量
=160〜230mAh/g)、LiMn24(電気化
学当量=100〜120mAh/g)、V25(電気化
学当量=130〜150mAh/g)、LiNiO
2(電気化学当量=140〜220mAh/g)が好ま
しい。平均粒径が1〜10μm程度の粉末状のものが用
いられる。これらの遷移金属酸化物について、遷移金属
元素が複数のものであっても何等支障なく用いることが
できる。例えば、LiCoO2 について、Co(コバル
ト)の一部がMn(マンガン)やNi(ニッケル)、F
e(鉄)に置き換えた複合酸化物、あるいは、V613
のVの一部がW(タングステン)に置き換えた複合酸化
物も用いることができる。
Since the organic disulfide compound and this polymer are electrically insulating, it is preferable to add a conductive substance when the SSCPML layer becomes thick and exceeds 50 μm. A carbon material such as acetylene black, artificial graphite, or natural graphite is used as such a conductive substance. In addition, a composite of the above conductive materials,
Alternatively, it is also possible to use a composite of the above conductive material and a polyolefin such as polypropylene or polybutene, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene, or a synthetic resin material such as synthetic rubber. The transition metal oxide or a composite oxide, in particular compounds having an electrochemical equivalent 150 mAh / g and comparable or higher than the electrochemical equivalent of polyaniline are preferred. As such a transition metal oxide, LiCoO 2 (electrochemical equivalent =
140~160mAh / g), V 6 O 13 ( electrochemical equivalent = 160~230mAh / g), LiMn 2 O 4 ( electrochemical equivalent = 100~120mAh / g), V 2 O 5 ( electrochemical equivalent = 130 to 150mAh / g), LiNiO
2 (electrochemical equivalent = 140 to 220 mAh / g) is preferable. A powdery material having an average particle size of about 1 to 10 μm is used. These transition metal oxides can be used without any trouble even if the transition metal elements are plural. For example, in LiCoO 2 , a part of Co (cobalt) is Mn (manganese), Ni (nickel), F
Complex oxide replaced with e (iron) or V 6 O 13
It is also possible to use a composite oxide in which a part of V in (1) is replaced with W (tungsten).

【0008】さらに、SSCPMLには金属カチオンM
+を含有する電解質を添加してもよい。このような電解
質としては、有機ジスルフィドモノマーの拡散移動がし
にくい固体状あるいは半固体状の高分子電解質が好まし
い。ポリエチレンオキサイドにLiClO4、LiCF3
SO3、LiN(CF3SO22 等のリチウム塩を溶解
したポリマー固体電解質、プロピレンカーボネート、エ
チレンカーボネート等の非水溶媒中にLiClO4、L
iCF3SO3、LiBF4、LiPF6、LiN(CF3
SO22 等のリチウム塩を溶解した電解液をポリアク
リロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリル酸
のような高分子でゲル化した半固体状の高分子電解質が
有効に用いられる。Nーアルキルー2ーピロリドンの前
記リチウム塩を1M程度溶解した液体電解質を添加して
もよい。
Further, the metal cation M is contained in SSCPML.
An electrolyte containing + may be added. As such an electrolyte, a solid or semi-solid polymer electrolyte in which the organic disulfide monomer is less likely to diffuse and move is preferable. LiClO 4 , LiCF 3 on polyethylene oxide
LiClO 4 , L in a polymer solid electrolyte in which a lithium salt such as SO 3 or LiN (CF 3 SO 2 ) 2 is dissolved, or a non-aqueous solvent such as propylene carbonate or ethylene carbonate.
iCF 3 SO 3 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiN (CF 3
A semi-solid polymer electrolyte obtained by gelling an electrolyte solution in which a lithium salt such as SO 2 ) 2 is dissolved with a polymer such as polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride or polyacrylic acid is effectively used. A liquid electrolyte in which the lithium salt of N-alkyl-2-pyrrolidone is dissolved in about 1 M may be added.

【0009】本発明のCPLに用いるπ電子共有導電性
高分子として、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオ
フェン等を用いることができる。電解重合法によりあら
かじめ膜状に成形したもの、相当するポリマー溶液を塗
布乾燥することであらかじめ膜状に成形したもの、SS
CPML上に電解重合法により形成したもの、あるいは
相当するポリマー溶液をSSCPML上に塗布乾燥する
ことで形成したものを用いることができる。特に、脱ド
ープ状態の還元性ポリアニリンは、有機ジスルフィドモ
ノマーを有効に捕捉するので好ましい。ポリアニリンの
還元度(RDI)は、ポリアニリンをN−メチル−2−
ピロリドンに微量溶解した溶液の電子吸収スペクトルに
基づいて表すことができる。すなわち、340nm付近
の短波長側に現れるパラ置換ベンゼン構造に起因する吸
収ピークの強度(I340)と、640nm付近の長波長
側に現れるキノンジイミン構造に起因する吸収ピークの
強度(I640)との比により、RDI=I640/I340
表される。RDIが0.5以下のポリアニリンが好適に
用いられる。ポリアニリンの脱ドープの程度は、伝導度
により表される。伝導度が、10-5S/cm以下のポリ
アニリンが好適に用いられる。
Polyaniline, polypyrrole, polythiophene and the like can be used as the π electron sharing conductive polymer used in the CPL of the present invention. Preformed into a film by electrolytic polymerization method, preformed into a film by coating and drying a corresponding polymer solution, SS
What was formed on CPML by the electrolytic polymerization method, or what was formed by apply | coating and drying the corresponding polymer solution on SSCPML can be used. In particular, the reductive polyaniline in the undoped state is preferable because it effectively captures the organic disulfide monomer. The degree of reduction (RDI) of polyaniline is such that polyaniline is N-methyl-2-
It can be expressed based on the electronic absorption spectrum of a solution of a small amount dissolved in pyrrolidone. That is, the intensity of the absorption peak due to the para-substituted benzene structure appearing on the short wavelength side near 340 nm (I 340 ) and the intensity of the absorption peak due to the quinone diimine structure appearing on the long wavelength side near 640 nm (I 640 ). The ratio is represented by RDI = I 640 / I 340 . Polyaniline having an RDI of 0.5 or less is preferably used. The degree of dedoping of polyaniline is represented by conductivity. Polyaniline having a conductivity of 10 −5 S / cm or less is preferably used.

【0010】本発明のポリマー電極の製造方法に用いる
N−アルキル−2−ピロリドンとしては、市販の試薬を
そのまま、あるいはゼオライト吸着剤により水分を20
ppm以下に低減したものを用いることができる。ピロ
リドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2
−ピロリドン、N−ブチル−2−ピロリドン等を用いる
ことができる。さらに、SSCPMLとCPLの片方あ
るいは両方に、ビニルピリジンの共重合体(以下、PV
Pと呼ぶ)を添加することができる。PVPを添加する
ことで、SSCPMLとCPLの接合を良好にし、電極
全体の機械強度を高め分極を小さくすることができる。
このようなビニルピリジンの共重合体としては、N−ア
ルキル−2−ピロリドンに10wt%以上の溶解性を有
し、かつプロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト等の非プロトン性溶媒に溶解性をほとんど示さないも
のが好ましい。共重合主成分としては、4−ビニリピリ
ジンあるいは4級化4−ビニルピリジンが好ましい。こ
のようなビニルピリジンの共重合体としては、広栄化学
工業(株)製の「MH−1」がある。ビニルピリジンと
共重合する他の共重合成分としては、重合可能なビニル
化合物ならいずれも使用可能である。このようなビニル
化合物として、(メタ)アクリル酸あるいはこれらのエ
ステル類、塩化ビニル、アクリロニトリル、酢酸ビニ
ル、スチレン等がある。とくに、ヒドロキシル基を含有
する(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルあるいは(メ
タ)アクリル酸ヒドロキシブチル等の(メタ)アクリル
酸ヒドロキシエステルが好ましい。共重合比は、モル比
で、ビニルピリジンが50%以上であることが好まし
い。
As the N-alkyl-2-pyrrolidone used in the method for producing the polymer electrode of the present invention, commercially available reagents may be used as they are, or water content may be adjusted to 20 by using a zeolite adsorbent.
It is possible to use those reduced to ppm or less. Pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2
-Pyrrolidone, N-butyl-2-pyrrolidone and the like can be used. Further, a vinylpyridine copolymer (hereinafter referred to as PV) is added to one or both of SSCML and CPL.
Referred to as P) can be added. By adding PVP, the bonding between SSCPML and CPL can be improved, the mechanical strength of the entire electrode can be increased, and the polarization can be reduced.
Such a vinyl pyridine copolymer has a solubility of 10 wt% or more in N-alkyl-2-pyrrolidone and shows almost no solubility in an aprotic solvent such as propylene carbonate or ethylene carbonate. Is preferred. As the copolymerization main component, 4-vinylylpyridine or quaternized 4-vinylpyridine is preferable. As such a copolymer of vinylpyridine, there is "MH-1" manufactured by Koei Chemical Industry Co., Ltd. As the other copolymerization component copolymerized with vinylpyridine, any polymerizable vinyl compound can be used. Examples of such vinyl compounds include (meth) acrylic acid or esters thereof, vinyl chloride, acrylonitrile, vinyl acetate, and styrene. Particularly, (meth) acrylic acid hydroxy ester such as hydroxyethyl (meth) acrylate or hydroxybutyl (meth) acrylate having a hydroxyl group is preferable. The copolymerization ratio is preferably 50% or more in terms of molar ratio of vinylpyridine.

【0011】有機ジスルフィド化合物が還元して塩を形
成する際の金属イオンには、前述の米国特許に述べられ
ているアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンに
加えて、プロトンも用いることができる。アルカリ金属
イオンとしてリチウムイオンを用いる場合は、リチウム
イオンを供給および捕捉する電極として金属リチウムあ
るいはリチウムーアルミニウム等のリチウム合金を用
い、リチウムイオンを伝導する電解質を用いると、電圧
が3〜4ボルトの電池を構成できる。プロトンを用い、
プロトンを供給および捕捉する電極として LaNi5
等の金属水素化物を用い、プロトンを伝導する電解質を
用いると、電圧が1から2ボルトの電池を構成できる。
As the metal ion used when the organic disulfide compound is reduced to form a salt, a proton can be used in addition to the alkali metal ion and alkaline earth metal ion described in the above-mentioned US patent. When lithium ions are used as the alkali metal ions, metal lithium or a lithium alloy such as lithium-aluminum is used as an electrode that supplies and captures the lithium ions, and an electrolyte that conducts the lithium ions is used. A battery can be constructed. Using protons,
LaNi 5 as an electrode for supplying and trapping protons
A battery having a voltage of 1 to 2 volt can be formed by using a metal hydride such as ## STR3 ## and an electrolyte that conducts protons.

【0012】[実施例1]π電子共有導電性高分子とし
て日東電工製のポリアニリン(商品名アニリード)をア
ルカリ溶液中で脱ドープし、ヒドラジンで還元して得た
伝導度が10ー8S/cm、RDI値が0.3の脱ドープ
還元ポリアニリン粉末を用いた。この脱ドープポリアニ
リン粉末0.5gをN−メチル−2−ピロリドン(以
下、NMPと呼ぶ)20gに溶解し、青色のPAnーN
MP溶液(CPl−1)を得た。一方、有機ジスルフィ
ド化合物として2,5−ジメルカプト−1,3,4−チ
アジアゾール(以下、DMcTと呼ぶ)モノマー粉末を
用いる。このDMcTモノマー粉末2gおよび前述した
脱ドープポリアニリン粉末1gをNMP5gに溶解し、
粘性のあるDMcTーPAnーNMP溶液を得た。ま
た、ビニルビリジン共重合体としての4ービニルピリジ
ンとメタクリル酸ヒドロキシメチルの60:40(モル
比)共重合体を5%溶解したNMP10gに、平均粒径
が6μmのV613粉末2.5gを分散混合してスラリ
ーを得た。このスラリーを前記DMcTーPAnーNM
P粘性溶液に添加混合したのち、ホモジナイザーで回転
数5000rmpで約10分混合し分散液を得た。ロー
タリーエバッポレーターでこの分散液からNMPの一部
を除去し、粘着性のある分散液(SSCPMl−1)と
した。
[0012] [Example 1] [pi manufactured by Nitto Denko Corporation of polyaniline as an electronic covalent conductive polymer (trade name Anirido) dedoped in an alkaline solution, the conductivity obtained by reduction with hydrazine is 10 @ 8 S / A dedoped reduced polyaniline powder having a cm and RDI value of 0.3 was used. 0.5 g of this dedoped polyaniline powder was dissolved in 20 g of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) to give blue PAn-N.
An MP solution (CP1-1) was obtained. On the other hand, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole (hereinafter referred to as DMcT) monomer powder is used as the organic disulfide compound. 2 g of this DMcT monomer powder and 1 g of the above-mentioned dedoped polyaniline powder were dissolved in 5 g of NMP,
A viscous DMcT-PAn-NMP solution was obtained. Further, 2.5 g of V 6 O 13 powder having an average particle diameter of 6 μm was added to 10 g of NMP in which 5% of a 60:40 (molar ratio) copolymer of 4-vinylpyridine as a vinyl pyridine copolymer and hydroxymethyl methacrylate was dissolved. The mixture was dispersed and mixed to obtain a slurry. This slurry was added to the DMcT-PAN-NM
The mixture was added to and mixed with the P viscous solution, and then mixed with a homogenizer at a rotation speed of 5000 rpm for about 10 minutes to obtain a dispersion liquid. A part of NMP was removed from this dispersion liquid by a rotary evaporator to obtain a viscous dispersion liquid (SSCPM1-1).

【0013】次に、厚さ30μmのチタン箔2に接合し
た繊維状のフッ素樹脂とカーボンブラックよりなる厚さ
40μmのカーボンフィルム1上に、CPl−1を90
μmの厚さに塗布し、Arガス気流中において80℃で
15分加熱したのち、1cmHgの減圧下において80
℃で加熱処理し、厚さ3μmのポリアニリン膜3aを形
成した。次に、このポリアニリン膜3a上にSSCPM
l−1を120μmの厚さに塗布し、Arガス気流中に
おいて80℃で15分加熱したのち、1cmHgの減圧
下において80℃で加熱処理し、厚さ15μmの有機ジ
スルフィド+V613+PAn膜4aを形成した。さら
に、膜4a上にCPl−1を90μmの厚さに塗布し、
Arガス気流中において80℃で15分加熱したのち、
1cmHgの減圧下において80℃で加熱処理し、厚さ
3μmのポリアニリン膜3bを形成した。このあと、有
機ジスルフィド+V613+PAn膜およびポリアニリ
ン膜の形成工程を交互に2回繰り返し、膜4b、3c、
4c、3dを形成して、図1に示すような断面の構造を
有する多層膜を得た。得られた膜を大きさ2×2cm角
に切断してポリマー電極Aを得た。
Next, 90% of CP1-1 was applied onto a carbon film 1 having a thickness of 40 μm made of fibrous fluororesin and carbon black bonded to a titanium foil 2 having a thickness of 30 μm.
It is applied to a thickness of μm and heated in an Ar gas stream at 80 ° C. for 15 minutes and then at a reduced pressure of 1 cmHg for 80 minutes.
A heat treatment was carried out at a temperature of ℃ to form a polyaniline film 3a having a thickness of 3 μm. Next, SSCPM is formed on the polyaniline film 3a.
1-1 was applied to a thickness of 120 μm, heated at 80 ° C. for 15 minutes in an Ar gas stream, and then heat-treated at 80 ° C. under a reduced pressure of 1 cmHg to form a 15 μm thick organic disulfide + V 6 O 13 + PAn film. 4a was formed. Further, CP1-1 was applied on the film 4a to a thickness of 90 μm,
After heating at 80 ° C for 15 minutes in Ar gas stream,
Heat treatment was performed at 80 ° C. under a reduced pressure of 1 cmHg to form a polyaniline film 3b having a thickness of 3 μm. After that, the steps of forming the organic disulfide + V 6 O 13 + PAn film and the polyaniline film are alternately repeated twice to form films 4b, 3c,
4c and 3d were formed to obtain a multilayer film having a cross-sectional structure as shown in FIG. The obtained membrane was cut into a 2 × 2 cm square to obtain a polymer electrode A.

【0014】[比較例1]実施例1で用いたCPl−1
を、実施例1と同様の構成のチタン箔6に接合したカー
ボンフィルム5上に塗布し、脱ドープ還元性ポリアニリ
ンよりなる膜7aを形成したのち、同じく実施例1で用
いたSSCPMl−1を膜7a上に塗布し有機ジスルフ
ィド+V613+PAnよりなる膜8aを形成した。有
機ジスルフィド+V613+PAn膜の形成工程をさら
に2回繰り返し、膜8b、8cを形成し、図2に示すよ
うな断面の構造を有する多層膜を得た。得られた膜を大
きさ2×2cm角に切断してポリマー電極Bを得た。
[Comparative Example 1] CPl-1 used in Example 1
Was coated on a carbon film 5 bonded to a titanium foil 6 having the same structure as in Example 1 to form a film 7a made of dedoped reducing polyaniline, and then SSCPM1-1 used in Example 1 was also formed into a film. A film 8a made of organic disulfide + V 6 O 13 + PAn was formed by coating on 7a. The step of forming the organic disulfide + V 6 O 13 + PAn film was repeated twice more to form films 8b and 8c, and a multilayer film having a cross-sectional structure as shown in FIG. 2 was obtained. The obtained film was cut into a 2 × 2 cm square to obtain a polymer electrode B.

【0015】[実施例2]π電子共有導電性高分子とし
て日東電工製のポリアニリン(商品名アニリード)をア
ルカリ溶液中で脱ドープし、ヒドラジンで還元して得た
伝導度が10ー8S/cm、RDI値が0.34の脱ドー
プ還元ポリアニリン粉末0.5gをNMP20gに溶解
し、青色のPAnーNMP溶液(CPl−2)を得た。
4,5−ジアミノ−2,6−ジメルカプトピリミジン
(以下、DDPyと呼ぶ)モノマー粉末2gおよび前述
した脱ドープポリアニリン粉末1gを、NMP5gに溶
解し、粘性のあるDDPyーPAnーNMP溶液を得
た。平均粒径が3.5μmのV25粉末2.5gを、N
MP10gに分散混合してスラリーを得た。DDPyー
PAnーNMP粘性溶液にこのスラリーを添加混合した
のち、ホモジナイザーで回転数5000rmpで約10
分混合し分散液を得た。ロータリーエバッポレーターで
この分散液からNMPの一部を除去し粘着性のある分散
液(SSCPMl−2)とした。
[0015] [Example 2] [pi manufactured by Nitto Denko Corporation of polyaniline as an electronic covalent conductive polymer (trade name Anirido) dedoped in an alkaline solution, the conductivity obtained by reduction with hydrazine is 10 @ 8 S / cm and RDI value of 0.34, 0.5 g of dedoped reduced polyaniline powder was dissolved in 20 g of NMP to obtain a blue PAn-NMP solution (CP1-2).
2 g of 4,5-diamino-2,6-dimercaptopyrimidine (hereinafter referred to as DDPy) monomer powder and 1 g of the above-mentioned dedoped polyaniline powder were dissolved in 5 g of NMP to obtain a viscous DDPy-PAn-NMP solution. . 2.5 g of V 2 O 5 powder having an average particle size of 3.5 μm was added to N
MP10g was dispersed and mixed to obtain a slurry. This slurry was added to and mixed with a DDPy-PAn-NMP viscous solution, and then a homogenizer was operated at a rotation speed of 5000 rpm for about 10 minutes.
Minute mixing was performed to obtain a dispersion liquid. A part of NMP was removed from this dispersion with a rotary evaporator to obtain a viscous dispersion (SSCPM1-2).

【0016】先ず、厚さ30μmのチタン箔2に接合し
た繊維状のフッ素樹脂とカーボンブラックよりなる厚さ
40μmのカーボンフィルム1上に、CPl−2を90
μmの厚さに塗布し、Arガス気流中において80℃で
15分加熱したのち、1cmHgの減圧下において80
℃で加熱処理し、厚さ3μmのポリアニリン膜3aを形
成した。次に、膜3a上にSSCPMl−2を120μ
mの厚さに塗布し、Arガス気流中において80℃で1
5分加熱したのち、1cmHgの減圧下において80℃
で加熱処理し、厚さ12μmの有機ジスルフィド+V2
5+PAn膜4aを形成した。さらに、膜4a上にC
Pl−2を90μmの厚さに塗布し、Arガス気流中に
おいて80℃で15分加熱したのち、1cmHgの減圧
下において80℃で加熱処理し、厚さ3μmのポリアニ
リン膜3bを形成した。このあと、有機ジスルフィド+
25+PAn膜およびポリアニリン膜の形成工程を交
互に2回繰り返し、膜4b、3c、4c、3dを形成
し、図1に示すような断面の構造を有する多層膜を得
た。得られた膜を大きさ2×2cm角に切断してポリマ
ー電極Cを得た。
First, 90 parts of CP1-2 are formed on a carbon film 1 having a thickness of 40 μm and made of fibrous fluororesin and carbon black bonded to a titanium foil 2 having a thickness of 30 μm.
It is applied to a thickness of μm and heated in an Ar gas stream at 80 ° C. for 15 minutes and then at a reduced pressure of 1 cmHg for 80 minutes.
A heat treatment was carried out at a temperature of ℃ to form a polyaniline film 3a having a thickness of 3 μm. Next, 120 μm of SSCPM1-2 on the film 3a.
It is applied at a thickness of 80 m in Ar gas stream at 1
After heating for 5 minutes, depressurize at 1 cmHg at 80 ℃
Heat-treated with 12 μm thick organic disulfide + V 2
The O 5 + PAn film 4a was formed. Furthermore, C on the film 4a
Pl-2 was applied to a thickness of 90 μm, heated at 80 ° C. for 15 minutes in an Ar gas stream, and then heat-treated at 80 ° C. under a reduced pressure of 1 cmHg to form a polyaniline film 3b having a thickness of 3 μm. After this, organic disulfide +
The steps of forming the V 2 O 5 + PAn film and the polyaniline film were alternately repeated twice to form films 4b, 3c, 4c and 3d, and a multilayer film having a cross-sectional structure as shown in FIG. 1 was obtained. The obtained film was cut into a 2 × 2 cm square to obtain a polymer electrode C.

【0017】[比較例2]実施例2で用いたCPl−2
をカーボンフィルム5上に塗布し脱ドープ還元性ポリア
ニリンよりなる膜7aを形成したのち、同じく実施例2
で用いたSSCPMl−2を膜7a上に塗布し有機ジス
ルフィド+V25+PAnよりなる膜8aを形成した。
有機ジスルフィド+V25+PAn膜の形成工程をさら
に2回繰り返し、膜8b、8cを形成し、図2に示すよ
うな断面の構造を有する多層膜を得た。得られた膜を大
きさ2×2cm角に切断してポリマー電極Dを得た。
[Comparative Example 2] CP1-2 used in Example 2
Was applied onto the carbon film 5 to form a film 7a made of dedoped reducing polyaniline, and then the same procedure as in Example 2 was performed.
The SSCPM1-2 used in 1) was applied on the film 7a to form a film 8a made of organic disulfide + V 2 O 5 + PAn.
The step of forming the organic disulfide + V 2 O 5 + PAn film was repeated twice more to form films 8b and 8c, and a multilayer film having a cross-sectional structure as shown in FIG. 2 was obtained. The obtained film was cut into a 2 × 2 cm square to obtain a polymer electrode D.

【0018】[実施例3]π電子共有導電性高分子とし
て、日東電工製のポリアニリン(商品名アニリード)を
アルカリ溶液中で脱ドープし、ヒドラジンで還元して得
た伝導度が10ー8S/cm、RDI値が0.28の脱ド
ープ還元ポリアニリン粉末を用いる。また、DMcTモ
ノマーを水酸化リチウム水溶液中において沃素で化学酸
化することで得たDMcTポリマー粉末を準備した。一
方、NEPに直鎖ポリエチレンオキサイド(住友精化製
PEO−1、平均分子量=15〜40万)を5重量%お
よび過塩素酸リチウム(LiClO4)を1モル/リッ
トル溶解した。このNEP10gに上記の脱ドープ還元
ポリアニリン粉末1.0gおよびDMcTポリマー粉末
2gを溶解し、粘性のあるDMcTーPAn−NEPー
PEO粘性溶液を得た。平均粒径が3.5μmのV25
粉末2.5gをNEP10gに分散混合してスラリーを
得た。このスラリーを前記のDMcTーPAn−NEP
ーPEO粘性溶液に添加混合したのち、ホモジナイザー
で回転数5000rmpで約10分混合し分散液を得
た。ロータリーエバッポレーターでNEPの一部を除去
し粘着性のある分散液(SSCPMl−3)とした。さ
らに同様の脱ドープ還元ポリアニリン粉末0.5gをN
MP20gに溶解し、青色のPAnーNEP溶液(CP
l−3)を得た。
[0018] [Example 3] [pi as an electronic covalent conductive polymer, manufactured by Nitto Denko polyaniline (trade name Anirido) dedoped in an alkaline solution, the conductivity obtained by reduction with hydrazine is 10 @ 8 S / Cm, RDI value of 0.28 dedoped reduced polyaniline powder is used. Further, a DMcT polymer powder obtained by chemically oxidizing the DMcT monomer with iodine in an aqueous lithium hydroxide solution was prepared. On the other hand, 5% by weight of linear polyethylene oxide (PEO-1, manufactured by Sumitomo Seika, average molecular weight = 140,000) and lithium perchlorate (LiClO 4 ) were dissolved in NEP at 1 mol / liter. 1.0 g of the above-mentioned dedoped reduced polyaniline powder and 2 g of DMcT polymer powder were dissolved in 10 g of this NEP to obtain a viscous DMcT-PAn-NEP-PEO viscous solution. V 2 O 5 with an average particle size of 3.5 μm
2.5 g of the powder was dispersed and mixed in 10 g of NEP to obtain a slurry. This slurry was added to the above DMcT-PAn-NEP.
-After adding and mixing to the PEO viscous solution, a homogenizer was mixed at a rotation speed of 5000 rpm for about 10 minutes to obtain a dispersion liquid. A part of NEP was removed with a rotary evaporator to obtain a viscous dispersion liquid (SSCPMl-3). Further, 0.5 g of the same undoped reduced polyaniline powder was added to N
Dissolve in 20 g of MP, blue PAn-NEP solution (CP
1-3 was obtained.

【0019】まず、厚さ30μmのチタン箔2に接合し
た繊維状のフッ素樹脂とカーボンブラックよりなる厚さ
40μmのカーボンフィルム1上に、CPl−3を90
μmの厚さに塗布し、Arガス気流中において80℃で
15分加熱したのち、1cmHgの減圧下において80
℃で加熱処理し、厚さ3μmのポリアニリン膜3aを形
成した。次に、ポリアニリン膜3a上にSSCPMl−
3を90μmの厚さに塗布し、Arガス気流中において
80℃で15分加熱したのち、1cmHgの減圧下にお
いて80℃で加熱処理し、厚さ15μmの有機ジスルフ
ィド・ポリアニリン・V25・ポリエチレンオキサイド
ポリマー電解質複合膜4aを形成した。さらに、複合膜
4a上にCPl−3を90μmの厚さに塗布し、Arガ
ス気流中において80℃で15分加熱したのち、1cm
Hgの減圧下において80℃で加熱処理し、厚さ3μm
のポリアニリン膜3bを形成した。このあと、有機ジス
ルフィド・ポリアニリン・V25・ポリエチレンオキサ
イドポリマー電解質複合膜およびポリアニリン膜の形成
工程を交互に2回繰り返し、膜4b、3c、4c、3d
を形成した。得られた膜を大きさ2×2cm角に切断し
てポリマー電極Eを得た。
First, 90 parts of CPl-3 are formed on a carbon film 1 having a thickness of 40 μm, which is made of fibrous fluororesin and carbon black bonded to a titanium foil 2 having a thickness of 30 μm.
It is applied to a thickness of μm and heated in an Ar gas stream at 80 ° C. for 15 minutes and then at a reduced pressure of 1 cmHg for 80 minutes.
A heat treatment was carried out at a temperature of ℃ to form a polyaniline film 3a having a thickness of 3 μm. Next, on the polyaniline film 3a, SSCPM1-
3 was applied to a thickness of 90 μm, heated at 80 ° C. for 15 minutes in an Ar gas stream, and then heat-treated at 80 ° C. under a reduced pressure of 1 cmHg to form an organic disulfide / polyaniline / V 2 O 5 / thickness of 15 μm. A polyethylene oxide polymer electrolyte composite membrane 4a was formed. Further, CPl-3 was applied on the composite film 4a to a thickness of 90 μm, heated in an Ar gas stream at 80 ° C. for 15 minutes, and then 1 cm.
Heat treatment at 80 ℃ under reduced pressure of Hg, thickness 3μm
The polyaniline film 3b was formed. Thereafter, the steps of forming the organic disulfide / polyaniline / V 2 O 5 / polyethylene oxide polymer electrolyte composite film and the polyaniline film are alternately repeated twice to form the films 4b, 3c, 4c, 3d.
Was formed. The obtained film was cut into a 2 × 2 cm square to obtain a polymer electrode E.

【0020】[比較例3]実施例3で用いたCPl−3
をカーボンフィルム上に塗布し脱ドープ還元性ポリアニ
リンよりなる膜7aを形成したのち、同じく実施例3で
用いたSSCPMl−3を膜7a上に塗布し、有機ジス
ルフィドとポリアニリンとV25とポリエチレンオキサ
イドポリマー電解質を含む膜8aを形成した。有機ジス
ルフィドとポリアニリンとV25とポリエチレンオキサ
イドポリマー電解質を含む膜の形成工程をさらに2回繰
り返し、膜8b、8cを形成した。得られた膜を大きさ
2×2cm角に切断してポリマー電極Fを得た。
[Comparative Example 3] CPl-3 used in Example 3
Was coated on a carbon film to form a film 7a made of dedoped reducing polyaniline, and then SSCPMl-3 used in Example 3 was also coated on the film 7a to form organic disulfide, polyaniline, V 2 O 5 and polyethylene. A film 8a containing an oxide polymer electrolyte was formed. The steps of forming a film containing an organic disulfide, polyaniline, V 2 O 5 and a polyethylene oxide polymer electrolyte were repeated twice more to form films 8b and 8c. The obtained film was cut into a 2 × 2 cm square to obtain a polymer electrode F.

【0021】上記の実施例および比較例で得た電極A、
B、C、D、E、およびFを正極、厚み0.3mmの金
属リチウムを負極とし、厚み0.6mmのゲル電解質を
セパレータ層としてそれぞれ大きさ2×2cm角の電池
A、B、C、D、E、およびFを構成した。なお、ゲル
電解質は、ポリアクリロニトリル3.0gをLiBF4
を1M溶解したプロピレンカーボネート/エチレンカー
ボネート(1:1容積比)溶液20.7gでゲル化した
ものである。これらの電池を20℃において、0日、5
日、46日保存後、0.2mAの一定電流で、4.5〜
1.5Vの範囲で充放電サイクルを繰り返し、各充放電
サイクルにおける放電容量(Q、単位:mAh)を測定
し、電池保存に伴う放電容量の減少量により電極保存性
能を評価した。結果を表1から表3に示す。以上の結果
から明らかなように、本発明に従う実施例1、2、およ
び3の電極A、C、およびEを用いた電池は、それぞれ
対応する比較例の電極B、D、およびFを用いた電池に
較べ、電池保存中および充放電サイクル中の放電容量の
低下が小さい。
The electrodes A obtained in the above-mentioned Examples and Comparative Examples,
B, C, D, E, and F are used as positive electrodes, metal lithium having a thickness of 0.3 mm is used as a negative electrode, and a gel electrolyte having a thickness of 0.6 mm is used as a separator layer. D, E, and F were constructed. The gel electrolyte was prepared by adding 3.0 g of polyacrylonitrile to LiBF4
Is gelled with 20.7 g of a propylene carbonate / ethylene carbonate (1: 1 volume ratio) solution in which 1M was dissolved. These batteries were stored at 20 ° C for 0 days, 5 days.
After storage for 46 days on a constant current of 0.2 mA, 4.5 ~
The charge / discharge cycle was repeated in the range of 1.5 V, the discharge capacity (Q, unit: mAh) in each charge / discharge cycle was measured, and the electrode storage performance was evaluated by the reduction amount of the discharge capacity due to storage of the battery. The results are shown in Tables 1 to 3. As is clear from the above results, the batteries using the electrodes A, C, and E of Examples 1, 2, and 3 according to the present invention used the electrodes B, D, and F of the corresponding comparative examples, respectively. Compared to batteries, the decrease in discharge capacity during battery storage and charge / discharge cycles is small.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】[0024]

【表3】 [Table 3]

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の電極は、上下にπ電子共有導電
性高分子層を設け、かつ有機ジスルフィド化合物とπ電
子共有導電性高分子と遷移金属酸化物あるいは遷移金属
複合酸化物を含む層とπ電子共有導電性高分子層を交互
に重ねた構造を有するので、電池保存中および充放電中
において有機ジスルフィド化合物モノマーの電極内から
の散逸が軽減される。従って、この電極を用いれば、保
存後および充放電中の放電容量の低下の少ない高エネル
ギー密度二次電池を得ることができる。なお、実施例に
おいてはポリマー電極を電池に適用した例のみを示した
が、電池の他に、本発明のポリマー電極を対極に用いる
ことで、発色・退色速度の速いエレクトロクロミック素
子、応答速度の早いグルコースセンサー等の生物化学セ
ンサーを得ることができるし、また、書き込み・読み出
し速度の速い電気化学アナログメモリーを構成すること
もできる。
EFFECT OF THE INVENTION The electrode of the present invention has a π-electron sharing conductive polymer layer provided on the upper and lower sides, and an organic disulfide compound, a π-electron sharing conductive polymer and a transition metal oxide or transition metal.
Since it has a structure in which layers containing a complex oxide and π-electron sharing conductive polymer layers are alternately stacked, the dissipation of the organic disulfide compound monomer from the electrode is reduced during battery storage and charging / discharging. Therefore, by using this electrode, it is possible to obtain a high energy density secondary battery with little decrease in discharge capacity after storage and during charge / discharge. In the examples, only the example in which the polymer electrode was applied to the battery was shown, but in addition to the battery, by using the polymer electrode of the present invention as a counter electrode, an electrochromic element having a high coloring / fading speed and a high response speed. A biochemical sensor such as a fast glucose sensor can be obtained, and an electrochemical analog memory with a high writing / reading speed can be constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例におけるポリマー電極の縦断
面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a polymer electrode according to an embodiment of the present invention.

【図2】比較例のポリマー電極の縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of a polymer electrode of a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カーボンフィルムよりなる電極集電体 2 チタン箔 3a〜3d π電子共有導電性高分子を主体とする層 4a〜4c 有機ジスルフィド化合物、π電子共有導電
性高分子および遷移金属酸化物あるいは遷移金属複合酸
化物を含む層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode current collector made of carbon film 2 Titanium foils 3a to 3d Layers 4a to 4c mainly composed of π electron sharing conductive polymer Organic disulfide compound, π electron sharing conductive polymer and transition metal oxide or transition metal composite acid
Compound- containing layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01M 10/40 H01M 10/40 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01M 10/40 H01M 10/40 Z

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電解還元により硫黄ー硫黄結合が開裂し
て硫黄ー金属イオン(プロトンを含む)結合を生成し、
電解酸化により硫黄ー金属イオン結合が元の硫黄ー硫黄
結合を再生する有機ジスルフィド化合物と電気化学的に
リチウムイオンの吸蔵・放出を行う遷移金属酸化物ある
いは遷移金属複合酸化物とπ電子共有導電性高分子とを
含む層と、π電子共有導電性高分子を主体とする層が交
互に積み重なった層状構造を有し、かつ最上部と最下部
の層がπ電子共有導電性高分子を主体とする層であるこ
とを特徴とするポリマー電極。
1. A sulfur-sulfur bond is cleaved by electrolytic reduction to form a sulfur-metal ion (including proton) bond,
There transition metal oxide occluding and releasing organic disulfide compound and electrochemically lithium ions sulfur over metal ion binding to reproduce the original sulfur over a sulfur bond by electrolytic oxidation
Or has a layered structure in which a layer containing a transition metal composite oxide and a π-electron sharing conductive polymer and a layer mainly containing the π-electron sharing conductive polymer are alternately stacked, and the top and bottom Is a layer mainly composed of a π-electron shared conductive polymer.
【請求項2】 有機ジスルフィド化合物と電気化学的に
リチウムイオンの吸蔵・放出を行う遷移金属酸化物ある
いは遷移金属複合酸化物とπ電子共有導電性高分子を含
む層が電解質を含有する請求項1記載のポリマー電極。
2. An organic disulfide compound and electrochemically
There are transition metal oxides that store and release lithium ions.
The polymer electrode according to claim 1, wherein the layer containing the transition metal complex oxide and the π-electron sharing conductive polymer contains an electrolyte.
【請求項3】 π電子共有導電性高分子が脱ドープ・還
元状態のポリアニリンである請求項1または2記載のポ
リマー電極。
3. The polymer electrode according to claim 1, wherein the π-electron sharing conductive polymer is polyaniline in a dedoped / reduced state.
【請求項4】 π電子共有導電性高分子をNーアルキル
ー2ーピロリドンに溶解した溶液を基板上に塗布し塗膜
を形成する工程、有機ジスルフィド化合物およびπ電子
共有導電性高分子をアルキルピロリドンに溶解した液体
と電気化学的にリチウムイオンの吸蔵・放出を行う遷移
金属酸化物粉末あるいは遷移金属複合酸化物粉末との混
合物と、π電子共有導電性高分子をNーアルキルー2ー
ピロリドンに溶解した液体とを前記塗膜上に交互に塗布
し層状の塗膜を形成する工程、およびπ電子共有導電性
高分子をNーアルキルー2ーピロリドンに溶解した液体
を前記層状の塗膜上に塗布し塗膜を形成する工程を含む
ことを特徴とするポリマー電極の製造方法。
4. A step of applying a solution prepared by dissolving a π-electron sharing conductive polymer in N-alkyl-2-pyrrolidone onto a substrate to form a coating film, dissolving an organic disulfide compound and a π-electron sharing conductive polymer in an alkylpyrrolidone. Of a mixed liquid and a transition metal oxide powder or a transition metal composite oxide powder that electrochemically absorbs and desorbs lithium ions, and a π-electron shared conductive polymer dissolved in N-alkyl-2-pyrrolidone And a liquid in which a liquid having a π-electron shared conductive polymer dissolved in N-alkyl-2-pyrrolidone is applied to the layered coating film to form a layered coating film. A method for producing a polymer electrode, comprising the step of forming a film.
【請求項5】 π電子共有導電性高分子が脱ドープ・還
元状態のポリアニリンである請求項4記載のポリマー電
極の製造方法。
5. The method for producing a polymer electrode according to claim 4, wherein the π-electron sharing conductive polymer is polyaniline in a dedoped / reduced state.
【請求項6】 請求項1記載のポリマー電極を正極とし
て具備するリチウム二次電池。
6. A lithium secondary battery comprising the polymer electrode according to claim 1 as a positive electrode.
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