JP3557961B2 - 新規イオン伝導性高分子、これを用いてなる高分子電解質及び電気化学デバイス - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電荷キャリアイオンの輸率向上を可能にしたイオン伝導性高分子、これを用いた高分子電解質及び電気化学デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高電圧・高容量の電池の開発に伴い、様々な系の高分子電解質が数多く提案されている。しかし、高分子電解質は、水系電解質と比較して、イオン伝導度が一桁以上低く、また、例えばポリエチレングリコールを用いた高分子電解質は、電荷キャリアイオンの移動及び輸率が低いといった欠点があり、種々の手法を用いて改善の試みが為されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、電解質塩の解離度を高め、かつ電荷キャリアイオンの輸率向上を可能にしたイオン伝導性高分子、これを用いた高分子電解質及び電気化学デバイスを提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、電解質塩の解離を促進し、かつ電荷キャリアイオンの対イオンを高分子鎖中に補足することで電荷キャリアイオンの輸率をコントロールすることに想到し、ルイス酸である三価のホウ素原子を高分子骨格中に有するイオン伝導性高分子を用いることが、上記課題を解決するための有効な手段であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明のイオン伝導性高分子は、次の一般式（１）及び（２）でそれぞれ表される化合物の混合物を重合することにより得られ、高分子骨格中に１個又は２個以上のホウ素原子が存在するものとする（請求項１）。
【０００６】
【化３】
式（１）中、Ｒ１は次式で表される２価の基を表わし、Ｙは、アクリル酸残基、メタアクリル酸残基、アリル基、及びビニル基からなる群から選択された１種又は２種以上の重合性官能基を表わす。Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、各々水素原子、ハロゲン原子、又は１価の基を表す。Ｒ１１、Ｒ１２は、あるいは、互いに結合して環を形成しているものとする。式（２）中、Ｒ２は次式で表される２価の基を表し、Ｙは、アクリル酸残基、メタアクリル酸残基、アリル基、及びビニル基からなる群から選択された１種又は２種以上の重合性官能基を表す。Ｚは活性水素残基を表し、ｋは２〜６の整数を示す。
【０００７】
【化４】
ホウ素原子は、例えば高分子側鎖に存在していればよいが（請求項２）、好ましくは高分子主鎖及び／又は側鎖の末端に、ホウ素化合物の一部として結合しているものとし（請求項３）、より好ましくは側鎖末端に有機ホウ素化合物の一部として結合しているものとする（請求項４）。
【０００８】
また、一般式（１）のＲ１１、Ｒ１２は、アルキル基、アリール基、これらの誘導体、及びこれらのフッ素置換誘導体からなる群より選ばれた１種又は２種以上であることが好ましい（請求項５）。
【０００９】
次に、本発明の高分子電解質は、上記いずれかのイオン伝導性高分子を１種又は２種以上用いてなるものとする（請求項６）。
【００１０】
具体的には、上記いずれかのイオン伝導性高分子１種又は２種以上と電解質塩とを含有してなるものとし（請求項７）、必要に応じ、非水溶媒をさらに含有してなるものとする（請求項８）。
【００１１】
上記電解質塩としては、好ましくはリチウム塩を用い（請求項９）、具体的には、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩおよびこれらの誘導体等からなる群より選ばれた１種又は２種以上を用いることができる（請求項１０）。
【００１２】
上記非水溶媒としては、好ましくは非プロトン性溶媒を用い（請求項１１）、具体的には、カーボネート類、ラクトン類、エーテル類、スルホラン類、およびジオキソラン類からなる群から選ばれた１種又は２種以上を用いることができる（請求項１２）。
【００１３】
次に、本発明の電気化学デバイスは、上記のうちいずれかの高分子電解質を用いてなるものとする（請求項１３）。
【００１４】
電気化学デバイスが電池であれば、正極と負極が、上記のうちいずれかの高分子電解質を介して接合されてなるものとする（請求項１４）。その場合、正極はリチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な複合金属酸化物からなり、負極がリチウム金属、リチウム合金、もしくはリチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出することが可能な化合物からなるものとするのが好ましい（請求項１５）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい形態を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
１．イオン導電性高分子
本発明のイオン伝導性高分子は、上記したように、ホウ素原子が高分子骨格中に１個又は２個以上存在するものであり、好ましくは高分子主鎖及び／又は側鎖の末端に、ホウ素化合物の一部として結合し、より好ましくは側鎖末端に有機ホウ素化合物の一部として結合しているものである。
【００１７】
上記高分子骨格中に少なくとも１個のホウ素原子が存在するイオン導電性高分子は、例えば、次の一般式（１）及び（２）でそれぞれ表される化合物の混合物を重合することで得られる。
【００１８】
【化５】
【００１９】
一般式（１）と（２）で表わされる化合物の混合比は、重量比で１／９９〜９９／１であり、好ましくは１０／９０〜９０／１０である。
【００２０】
一般式（１）中のＲ１及び／又は（２）中のＲ２は、次式で表されるものであることが特に好ましい。
【００２１】
【化６】
【００２２】
式（１）及び（２）中、Ｙは重合性官能基を表し、その好ましい例としては、（メタ）アクリル酸残基、アリル基、ビニル基が挙げられる。
【００２３】
式（１）中、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、各々水素原子、ハロゲン原子、又は１価の基を示し、１価の基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基、シアノ基、ヒドロキシル基、ホルミル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシルオキシ基、スルホニルオキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、カルボンアミノ基、オキシスルホニルアミノ基、スルホンアミド基、オキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、アシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルフィニル基、オキシスルホニル基、スルファモイル基、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、複素環基、−Ｂ（Ｒａ）（Ｒｂ）、−ＯＢ（Ｒａ）（Ｒｂ）又はＯＳｉ（Ｒａ）（Ｒｂ）（Ｒｃ）が挙げられる。ここで、Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃは、各々水素原子、ハロゲン原子、又は１価の基を示し、１価の基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基、シアノ基、ヒドロキシル基、ホルミル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシルオキシ基、スルホニルオキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、カルボンアミノ基、オキシスルホニルアミノ基、スルホンアミド基、オキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、アシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルフィニル基、オキシスルホニル基、スルファモイル基、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、複素環基、及びこれらの誘導体が挙げられる。また、式（１）中、Ｒ１１、Ｒ１２は、互いに結合して環を形成してもよく、この環は置換基を有していてもよい。また、各基は置換可能な基によって置換されていてもよい。
【００２４】
上記Ｒ１１、Ｒ１２は、中でも、アルキル基、アリール基、及びこれらの誘導体、及びこれらのフッ素置換誘導体からなる群より選ばれたものであることが好ましい。
【００２５】
−ＢＲ１１Ｒ１２の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【００２６】
【化７】
【００２７】
【化８】
【００２８】
また、一般式（２）中、Ｚは活性水素残基を表わし、その例としてはエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、ジグリセリン、ペンタエリトリトール等が挙げられる。ｋは２〜６の整数を示し、好ましくは２〜４である。
【００２９】
上記一般式（２）で表される化合物のより具体的な例としては以下のものが挙げられる。次式において、ｐ３、ｐ４は０〜３００の整数、ｑ３、ｑ４は０〜６００の整数（但し、ｐ３とｑ３、ｐ４とｑ４の双方が同時に０になる場合を除く）、ｓ１は０〜３の整数、ｒ１は０〜１０の整数、ｔ１は０〜３の整数である。
【化９】
【００３０】
【化１０】
【００３１】
【化１１】
【００３２】
２．高分子電解質
本発明の高分子電解質は、上記のうちいずれかのイオン伝導性高分子１種又は２種以上に、電解質塩及び必要に応じて非水溶媒を含有させることにより得られる。
【００３３】
電解質塩としては、リチウム塩が好ましく、その例としては、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、およびこれらの誘導体が挙げられる。これらリチウム塩は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
上記電解質塩の濃度は、０．０１ｍｏｌ／ｋｇ〜１０ｍｏｌ／ｋｇであり、好ましくは０．２ｍｏｌ／ｋｇ〜６．０ｍｏｌ／ｋｇである。
【００３５】
非水溶媒は非プロトン性溶媒であることが好ましく、その例としては、カーボネート類、ラクトン類、エーテル類、スルホラン類、およびジオキソラン類が挙げられる。これら非水溶媒は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３６】
イオン伝導性高分子と非水溶媒の混合比は、重量比で１／９９〜９９／１であり、好ましくは５／９５〜９５／５であり、より好ましくは１０／９０〜９０／１０である。
【００３７】
３．電池
本発明の電池は、正極と負極が上記のいずれかの高分子電解質を介して接合されてなるものである。
【００３８】
ここで正極には、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な複合金属酸化物が用いられ、その例としてはコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、五酸化バナジウム等が挙げられる。
【００３９】
また負極には、リチウム金属、リチウム合金、もしくはリチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出することが可能な物質が用いられ、そのような物質の例としてはカーボン等が挙げられる。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００４１】
［モノマーの製造］
モノマーＡ
出発物質エチレングリコールモノブチルエーテル１ｍｏｌに水酸化カリウム０．０１ｍｏｌを加え攪拌しながら窒素置換を行った後、真空ポンプを用いて系内を減圧にした。次いで、１２０℃に昇温し、モノマーとしてエチレンオキサイド１ｍｏｌを用いて反応させた。反応終了後、系内の温度が室温になるまで冷却し、ナトリウムメチラート１．１ｍｏｌのメタノール溶液を添加し、減圧しながら５０℃までゆっくり昇温した。メタノールを完全に除去した後、エピクロロヒドリン１．２ｍｏｌを加え、４時間反応させた。反応終了後、吸着処理を行い、減圧脱水後濾過することにより目的物を得た。
【００４２】
モノマーＢ
出発物質としてエチレングリコールモノメチルエーテルを用い、モノマーとしてエチレンオキサイド９ｍｏｌを用いた以外はモノマーＡと同様にして目的物を得た。
【００４３】
モノマーＣ
出発物質としてエチレングリコールモノプロピルエーテルを用い、モノマーとしてエチレンオキサイド２ｍｏｌを用いた以外はモノマーＡと同様にして目的物を得た。
【００４４】
モノマーＤ
出発物質としてエチレングリコールモノエチルエーテルを用い、モノマーとしてエチレンオキサイド４９ｍｏｌを用いた以外はモノマーＡと同様にして目的物を得た。
【００４５】
モノマーＥ
出発物質としてエチレングリコールモノメチルエーテルを用い、モノマーとしてエチレンオキサイド９ｍｏｌを用いた以外はモノマーＡと同様にして目的物を得た。
【００４６】
［一般式（１）で表される化合物（化合物Ａ−１〜Ａ−１０）の製造］
化合物Ａ−１
トルエン５００ｇに水酸化カリウム１ｍｏｌを加え、攪拌しながら窒素置換し、真空ポンプを用いて系内を減圧にした。１２０℃に昇温しモノマーとしてエチレンオキサイド２２０ｍｏｌを用いて反応させた。反応終了後、系内の温度が室温になるまで冷却し、ナトリウムメチラート１．１ｍｏｌのメタノール溶液を添加し、減圧しながら５０℃までゆっくり昇温した。メタノールを完全に除去した後、放冷してトルエン１ｋｇを添加し、アクリル酸クロライド１ｍｏｌを加え、４時間反応させた。酸・アルカリ吸着処理を行った後濾過し、減圧下トルエンを除去することで重合性官能基を持つモノオールを得た。得られたモノオール１ｍｏｌ、メタノール２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００４７】
化合物Ａ−２
プロピレンオキサイド２４０ｍｏｌをモノマーとして用い、アクリル酸クロライドの代わりにメタクリル酸クロライドを用いた以外は化合物Ａ−１と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、オクタノール２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００４８】
化合物Ａ−３
エチレンオキサイド３０ｍｏｌと１，２−エポキシヘキサン８ｍｏｌをモノマーとして用い、アクリル酸クロライドの代わりに塩化アリルを用いた以外は化合物Ａ−１と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、ビフェニル−２，２’−ジオール１ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００４９】
化合物Ａ−４
エチレンオキサイド３ｍｏｌをモノマーとして用い、アクリル酸クロライドの代わりに塩化ビニルを用いた以外は化合物Ａ−１と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、カテコール１ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５０】
化合物Ａ−５
エチレンオキサイド１５ｍｏｌと１，２−エポキシペンタン４ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−１と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、３，４−ジフルオロブロモベンゼン２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５１】
化合物Ａ−６
モノマーＡ ２４０ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−１と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、エチレングリコールモノメチルエーテル２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５２】
化合物Ａ−７
エチレンオキサイド１５ｍｏｌとモノマーＢ ５ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−２と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、フェノール２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５３】
化合物Ａ−８
エチレンオキサイド１ｍｏｌとモノマーＣ １ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−３と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、ｐ−ニトロフェノール２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５４】
化合物Ａ−９
エチレンオキサイド１０ｍｏｌとモノマーＤ ３ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−４と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、１，８−ジナフトール１ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５５】
化合物Ａ−１０
エチレンオキサイド１０ｍｏｌとモノマーＥ ２ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−５と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、ブロモベンゼン２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５６】
［一般式（２）で表される化合物（化合物Ｂ−１〜Ｂ−７）の製造］
化合物Ｂ−１
出発物質ジグリセリン０．２５ｍｏｌに水酸化カリウム０．０１ｍｏｌを加え、攪拌しながら窒素置換し、真空ポンプを用いて系内を減圧にした。次いで１２０℃に昇温し、モノマーとしてエチレンオキサイド１５０ｍｏｌと１，２−エポキシヘキサン６００ｍｏｌを用いて反応させた。反応終了後、系内の温度が室温になるまで冷却し、ナトリウムメチラート１．１ｍｏｌのメタノール溶液を添加し、減圧しながら５０℃までゆっくり昇温した。メタノールを完全に除去して放冷した後、トルエン１ｋｇを添加し、塩化アリル１ｍｏｌを加えて４時間反応させた。酸・アルカリ吸着処理を行った後濾過し、減圧下トルエンを除去することで目的物を得た。
【００５７】
化合物Ｂ−２
出発物質としてエチレングリコール０．５ｍｏｌを用い、エチレンオキサイド２ｍｏｌとブチレンオキサイド１ｍｏｌをモノマーとして用い、塩化アリルの代わりに塩化ビニルを用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００５８】
化合物Ｂ−３
出発物質としてグリセリン０．３３ｍｏｌを用い、エチレンオキサイド３００ｍｏｌと１，２−エポキシペンタン２０ｍｏｌをモノマーとして用い、塩化アリルの代わりにアクリル酸クロライドを用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００５９】
化合物Ｂ−４
出発物質としてエチレングリコール０．５ｍｏｌ、モノマーとしてモノマーＡ ６００ｍｏｌを用い、塩化アリルの代わりにアクリル酸クロライドを用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００６０】
化合物Ｂ−５
出発物質としてグリセリン０．３３ｍｏｌ、モノマーとしてエチレンオキサイド５０ｍｏｌとモノマーＢ １５ｍｏｌを用い、塩化アリルの代わりにメタクリル酸クロライドを用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００６１】
化合物Ｂ−６
エチレンオキサイド１ｍｏｌとモノマーＣ １ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００６２】
化合物Ｂ−７
出発物質としてグリセリン０．３３ｍｏｌ、モノマーとしてエチレンオキサイド１０ｍｏｌとモノマーＥ １０ｍｏｌを用い、塩化アリルの代わりにアクリル酸クロライドを用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００６３】
上記により得られた一般式（１）で表わされる化合物Ａ−１〜Ａ−１０、及び一般式（２）で表わされる化合物Ｂ−１〜Ｂ−７の構造は、次の化学式及び表に示す通りである。
【００６４】
［一般式（１）で表される化合物］
【化１２】
【００６５】
【化１３】
【００６６】
［一般式（２）で表される化合物］
【化１４】
【００６７】
【化１５】
【００６８】
［高分子電解質の製造］
実施例１
化合物Ａ−１ １ｇとＢ−７ ９ｇ、ＬｉＢＦ４ １ｍｏｌ／ｋｇ、アゾイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ） ０．０１ｇをγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ） １．２ｇに加えて４０℃で溶解させ、ガラス板間に流し込んだ後、８０℃で２時間放置することで、厚さ５００μｍの高分子電解質を得た。
【００６９】
実施例２
化合物Ａ−２ ２ｇとＢ−６ ８ｇ、ＬｉＰＦ６ ０．０１ｍｏｌ／ｋｇ、ＡＩＢＮ ０．０１ｇをアセトニトリル０．２ｇに４０℃で溶解させ、ガラス板間に流し込んで８０℃で２時間放置後、アセトニトリルを減圧留去することで、厚さ５００μｍの高分子電解質を得た。
【００７０】
実施例３〜５
上記一般式（１）又は（２）で表される化合物、塩の種類及び量として下表１にそれぞれ示したものを用いた以外は実施例２と同様にして高分子電解質を得た。
【００７１】
実施例６〜８
上記一般式（１）又は（２）で表される化合物、塩、非プロトン性溶媒の種類及び量として下表１にそれぞれ示したものを用いた以外は実施例１と同様にして高分子電解質を得た。
【００７２】
比較例１，２
上記一般式（１）又は（２）で表される化合物、塩の種類及び量として下表１にそれぞれ示したものを用いた以外は実施例２と同様にして高分子電解質を得た。
【００７３】
比較例３
分子量が１００万のポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）１ｇ、ＬｉＢＦ４１ｍｏｌ／ｋｇをアセトニトリル０．２ｇに４０℃で溶解させ、ガラス板間に流し込んだ後、アセトニトリルを減圧留去することで、厚さ５００μｍの高分子電解質を得た。
【００７４】
［リチウムイオン輸率の測定］
上記実施例及び比較例により得られた高分子電解質を直径１３ｍｍの円形に打ち抜き、同径のリチウム金属電極で挟み、直流分極法によりリチウムイオン輸率を測定した。結果を表１に併せ示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
【発明の効果】
本発明のイオン導電性高分子を用いた高分子電解質によれば、ルイス酸である三価のホウ素原子を高分子骨格中に有することで電解質塩の解離が促進され、その結果電荷キャリアイオン輸率が大幅に向上する。
【００７７】
従って、これを用いることにより、例えば、従来のものよりさらに高電圧・高容量の電池を得ることが可能になる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電荷キャリアイオンの輸率向上を可能にしたイオン伝導性高分子、これを用いた高分子電解質及び電気化学デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高電圧・高容量の電池の開発に伴い、様々な系の高分子電解質が数多く提案されている。しかし、高分子電解質は、水系電解質と比較して、イオン伝導度が一桁以上低く、また、例えばポリエチレングリコールを用いた高分子電解質は、電荷キャリアイオンの移動及び輸率が低いといった欠点があり、種々の手法を用いて改善の試みが為されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、電解質塩の解離度を高め、かつ電荷キャリアイオンの輸率向上を可能にしたイオン伝導性高分子、これを用いた高分子電解質及び電気化学デバイスを提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、電解質塩の解離を促進し、かつ電荷キャリアイオンの対イオンを高分子鎖中に補足することで電荷キャリアイオンの輸率をコントロールすることに想到し、ルイス酸である三価のホウ素原子を高分子骨格中に有するイオン伝導性高分子を用いることが、上記課題を解決するための有効な手段であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明のイオン伝導性高分子は、次の一般式（１）及び（２）でそれぞれ表される化合物の混合物を重合することにより得られ、高分子骨格中に１個又は２個以上のホウ素原子が存在するものとする（請求項１）。
【０００６】
【化３】
【０００７】
【化４】
【０００８】
また、一般式（１）のＲ１１、Ｒ１２は、アルキル基、アリール基、これらの誘導体、及びこれらのフッ素置換誘導体からなる群より選ばれた１種又は２種以上であることが好ましい（請求項５）。
【０００９】
次に、本発明の高分子電解質は、上記いずれかのイオン伝導性高分子を１種又は２種以上用いてなるものとする（請求項６）。
【００１０】
具体的には、上記いずれかのイオン伝導性高分子１種又は２種以上と電解質塩とを含有してなるものとし（請求項７）、必要に応じ、非水溶媒をさらに含有してなるものとする（請求項８）。
【００１１】
上記電解質塩としては、好ましくはリチウム塩を用い（請求項９）、具体的には、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩおよびこれらの誘導体等からなる群より選ばれた１種又は２種以上を用いることができる（請求項１０）。
【００１２】
上記非水溶媒としては、好ましくは非プロトン性溶媒を用い（請求項１１）、具体的には、カーボネート類、ラクトン類、エーテル類、スルホラン類、およびジオキソラン類からなる群から選ばれた１種又は２種以上を用いることができる（請求項１２）。
【００１３】
次に、本発明の電気化学デバイスは、上記のうちいずれかの高分子電解質を用いてなるものとする（請求項１３）。
【００１４】
電気化学デバイスが電池であれば、正極と負極が、上記のうちいずれかの高分子電解質を介して接合されてなるものとする（請求項１４）。その場合、正極はリチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な複合金属酸化物からなり、負極がリチウム金属、リチウム合金、もしくはリチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出することが可能な化合物からなるものとするのが好ましい（請求項１５）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい形態を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
１．イオン導電性高分子
本発明のイオン伝導性高分子は、上記したように、ホウ素原子が高分子骨格中に１個又は２個以上存在するものであり、好ましくは高分子主鎖及び／又は側鎖の末端に、ホウ素化合物の一部として結合し、より好ましくは側鎖末端に有機ホウ素化合物の一部として結合しているものである。
【００１７】
上記高分子骨格中に少なくとも１個のホウ素原子が存在するイオン導電性高分子は、例えば、次の一般式（１）及び（２）でそれぞれ表される化合物の混合物を重合することで得られる。
【００１８】
【化５】
一般式（１）と（２）で表わされる化合物の混合比は、重量比で１／９９〜９９／１であり、好ましくは１０／９０〜９０／１０である。
【００２０】
一般式（１）中のＲ１及び／又は（２）中のＲ２は、次式で表されるものであることが特に好ましい。
【００２１】
【化６】
式（１）及び（２）中、Ｙは重合性官能基を表し、その好ましい例としては、（メタ）アクリル酸残基、アリル基、ビニル基が挙げられる。
【００２３】
式（１）中、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよく、各々水素原子、ハロゲン原子、又は１価の基を示し、１価の基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基、シアノ基、ヒドロキシル基、ホルミル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシルオキシ基、スルホニルオキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、カルボンアミノ基、オキシスルホニルアミノ基、スルホンアミド基、オキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、アシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルフィニル基、オキシスルホニル基、スルファモイル基、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、複素環基、−Ｂ（Ｒａ）（Ｒｂ）、−ＯＢ（Ｒａ）（Ｒｂ）又はＯＳｉ（Ｒａ）（Ｒｂ）（Ｒｃ）が挙げられる。ここで、Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃは、各々水素原子、ハロゲン原子、又は１価の基を示し、１価の基の例としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基、シアノ基、ヒドロキシル基、ホルミル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシルオキシ基、スルホニルオキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、カルボンアミノ基、オキシスルホニルアミノ基、スルホンアミド基、オキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、アシル基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルフィニル基、オキシスルホニル基、スルファモイル基、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、複素環基、及びこれらの誘導体が挙げられる。また、式（１）中、Ｒ１１、Ｒ１２は、互いに結合して環を形成してもよく、この環は置換基を有していてもよい。また、各基は置換可能な基によって置換されていてもよい。
【００２４】
上記Ｒ１１、Ｒ１２は、中でも、アルキル基、アリール基、及びこれらの誘導体、及びこれらのフッ素置換誘導体からなる群より選ばれたものであることが好ましい。
【００２５】
−ＢＲ１１Ｒ１２の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【００２６】
【化７】
【化８】
また、一般式（２）中、Ｚは活性水素残基を表わし、その例としてはエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、ジグリセリン、ペンタエリトリトール等が挙げられる。ｋは２〜６の整数を示し、好ましくは２〜４である。
【００２９】
上記一般式（２）で表される化合物のより具体的な例としては以下のものが挙げられる。次式において、ｐ３、ｐ４は０〜３００の整数、ｑ３、ｑ４は０〜６００の整数（但し、ｐ３とｑ３、ｐ４とｑ４の双方が同時に０になる場合を除く）、ｓ１は０〜３の整数、ｒ１は０〜１０の整数、ｔ１は０〜３の整数である。
【化９】
【化１０】
【化１１】
２．高分子電解質
本発明の高分子電解質は、上記のうちいずれかのイオン伝導性高分子１種又は２種以上に、電解質塩及び必要に応じて非水溶媒を含有させることにより得られる。
【００３３】
電解質塩としては、リチウム塩が好ましく、その例としては、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、およびこれらの誘導体が挙げられる。これらリチウム塩は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
上記電解質塩の濃度は、０．０１ｍｏｌ／ｋｇ〜１０ｍｏｌ／ｋｇであり、好ましくは０．２ｍｏｌ／ｋｇ〜６．０ｍｏｌ／ｋｇである。
【００３５】
非水溶媒は非プロトン性溶媒であることが好ましく、その例としては、カーボネート類、ラクトン類、エーテル類、スルホラン類、およびジオキソラン類が挙げられる。これら非水溶媒は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３６】
イオン伝導性高分子と非水溶媒の混合比は、重量比で１／９９〜９９／１であり、好ましくは５／９５〜９５／５であり、より好ましくは１０／９０〜９０／１０である。
【００３７】
３．電池
本発明の電池は、正極と負極が上記のいずれかの高分子電解質を介して接合されてなるものである。
【００３８】
ここで正極には、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な複合金属酸化物が用いられ、その例としてはコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、五酸化バナジウム等が挙げられる。
【００３９】
また負極には、リチウム金属、リチウム合金、もしくはリチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出することが可能な物質が用いられ、そのような物質の例としてはカーボン等が挙げられる。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００４１】
［モノマーの製造］
モノマーＡ
出発物質エチレングリコールモノブチルエーテル１ｍｏｌに水酸化カリウム０．０１ｍｏｌを加え攪拌しながら窒素置換を行った後、真空ポンプを用いて系内を減圧にした。次いで、１２０℃に昇温し、モノマーとしてエチレンオキサイド１ｍｏｌを用いて反応させた。反応終了後、系内の温度が室温になるまで冷却し、ナトリウムメチラート１．１ｍｏｌのメタノール溶液を添加し、減圧しながら５０℃までゆっくり昇温した。メタノールを完全に除去した後、エピクロロヒドリン１．２ｍｏｌを加え、４時間反応させた。反応終了後、吸着処理を行い、減圧脱水後濾過することにより目的物を得た。
【００４２】
モノマーＢ
出発物質としてエチレングリコールモノメチルエーテルを用い、モノマーとしてエチレンオキサイド９ｍｏｌを用いた以外はモノマーＡと同様にして目的物を得た。
【００４３】
モノマーＣ
出発物質としてエチレングリコールモノプロピルエーテルを用い、モノマーとしてエチレンオキサイド２ｍｏｌを用いた以外はモノマーＡと同様にして目的物を得た。
【００４４】
モノマーＤ
出発物質としてエチレングリコールモノエチルエーテルを用い、モノマーとしてエチレンオキサイド４９ｍｏｌを用いた以外はモノマーＡと同様にして目的物を得た。
【００４５】
モノマーＥ
出発物質としてエチレングリコールモノメチルエーテルを用い、モノマーとしてエチレンオキサイド９ｍｏｌを用いた以外はモノマーＡと同様にして目的物を得た。
【００４６】
［一般式（１）で表される化合物（化合物Ａ−１〜Ａ−１０）の製造］
化合物Ａ−１
トルエン５００ｇに水酸化カリウム１ｍｏｌを加え、攪拌しながら窒素置換し、真空ポンプを用いて系内を減圧にした。１２０℃に昇温しモノマーとしてエチレンオキサイド２２０ｍｏｌを用いて反応させた。反応終了後、系内の温度が室温になるまで冷却し、ナトリウムメチラート１．１ｍｏｌのメタノール溶液を添加し、減圧しながら５０℃までゆっくり昇温した。メタノールを完全に除去した後、放冷してトルエン１ｋｇを添加し、アクリル酸クロライド１ｍｏｌを加え、４時間反応させた。酸・アルカリ吸着処理を行った後濾過し、減圧下トルエンを除去することで重合性官能基を持つモノオールを得た。得られたモノオール１ｍｏｌ、メタノール２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００４７】
化合物Ａ−２
プロピレンオキサイド２４０ｍｏｌをモノマーとして用い、アクリル酸クロライドの代わりにメタクリル酸クロライドを用いた以外は化合物Ａ−１と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、オクタノール２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００４８】
化合物Ａ−３
エチレンオキサイド３０ｍｏｌと１，２−エポキシヘキサン８ｍｏｌをモノマーとして用い、アクリル酸クロライドの代わりに塩化アリルを用いた以外は化合物Ａ−１と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、ビフェニル−２，２’−ジオール１ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００４９】
化合物Ａ−４
エチレンオキサイド３ｍｏｌをモノマーとして用い、アクリル酸クロライドの代わりに塩化ビニルを用いた以外は化合物Ａ−１と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、カテコール１ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５０】
化合物Ａ−５
エチレンオキサイド１５ｍｏｌと１，２−エポキシペンタン４ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−１と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、３，４−ジフルオロブロモベンゼン２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５１】
化合物Ａ−６
モノマーＡ ２４０ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−１と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、エチレングリコールモノメチルエーテル２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５２】
化合物Ａ−７
エチレンオキサイド１５ｍｏｌとモノマーＢ ５ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−２と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、フェノール２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５３】
化合物Ａ−８
エチレンオキサイド１ｍｏｌとモノマーＣ １ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−３と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、ｐ−ニトロフェノール２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５４】
化合物Ａ−９
エチレンオキサイド１０ｍｏｌとモノマーＤ ３ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−４と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、１，８−ジナフトール１ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５５】
化合物Ａ−１０
エチレンオキサイド１０ｍｏｌとモノマーＥ ２ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ａ−５と同様にして重合性官能基を持つモノオールを合成した。得られたモノオール１ｍｏｌ、ブロモベンゼン２ｍｏｌとボラン１ｍｏｌをジクロロメタン中室温で反応させることにより目的物を得た。
【００５６】
［一般式（２）で表される化合物（化合物Ｂ−１〜Ｂ−７）の製造］
化合物Ｂ−１
出発物質ジグリセリン０．２５ｍｏｌに水酸化カリウム０．０１ｍｏｌを加え、攪拌しながら窒素置換し、真空ポンプを用いて系内を減圧にした。次いで１２０℃に昇温し、モノマーとしてエチレンオキサイド１５０ｍｏｌと１，２−エポキシヘキサン６００ｍｏｌを用いて反応させた。反応終了後、系内の温度が室温になるまで冷却し、ナトリウムメチラート１．１ｍｏｌのメタノール溶液を添加し、減圧しながら５０℃までゆっくり昇温した。メタノールを完全に除去して放冷した後、トルエン１ｋｇを添加し、塩化アリル１ｍｏｌを加えて４時間反応させた。酸・アルカリ吸着処理を行った後濾過し、減圧下トルエンを除去することで目的物を得た。
【００５７】
化合物Ｂ−２
出発物質としてエチレングリコール０．５ｍｏｌを用い、エチレンオキサイド２ｍｏｌとブチレンオキサイド１ｍｏｌをモノマーとして用い、塩化アリルの代わりに塩化ビニルを用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００５８】
化合物Ｂ−３
出発物質としてグリセリン０．３３ｍｏｌを用い、エチレンオキサイド３００ｍｏｌと１，２−エポキシペンタン２０ｍｏｌをモノマーとして用い、塩化アリルの代わりにアクリル酸クロライドを用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００５９】
化合物Ｂ−４
出発物質としてエチレングリコール０．５ｍｏｌ、モノマーとしてモノマーＡ ６００ｍｏｌを用い、塩化アリルの代わりにアクリル酸クロライドを用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００６０】
化合物Ｂ−５
出発物質としてグリセリン０．３３ｍｏｌ、モノマーとしてエチレンオキサイド５０ｍｏｌとモノマーＢ １５ｍｏｌを用い、塩化アリルの代わりにメタクリル酸クロライドを用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００６１】
化合物Ｂ−６
エチレンオキサイド１ｍｏｌとモノマーＣ １ｍｏｌをモノマーとして用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００６２】
化合物Ｂ−７
出発物質としてグリセリン０．３３ｍｏｌ、モノマーとしてエチレンオキサイド１０ｍｏｌとモノマーＥ １０ｍｏｌを用い、塩化アリルの代わりにアクリル酸クロライドを用いた以外は化合物Ｂ−１と同様にして目的物を得た。
【００６３】
上記により得られた一般式（１）で表わされる化合物Ａ−１〜Ａ−１０、及び一般式（２）で表わされる化合物Ｂ−１〜Ｂ−７の構造は、次の化学式及び表に示す通りである。
【００６４】
［一般式（１）で表される化合物］
【化１２】
【化１３】
［一般式（２）で表される化合物］
【化１４】
【化１５】
［高分子電解質の製造］
実施例１
化合物Ａ−１ １ｇとＢ−７ ９ｇ、ＬｉＢＦ４ １ｍｏｌ／ｋｇ、アゾイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ） ０．０１ｇをγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ） １．２ｇに加えて４０℃で溶解させ、ガラス板間に流し込んだ後、８０℃で２時間放置することで、厚さ５００μｍの高分子電解質を得た。
【００６９】
実施例２
化合物Ａ−２ ２ｇとＢ−６ ８ｇ、ＬｉＰＦ６ ０．０１ｍｏｌ／ｋｇ、ＡＩＢＮ ０．０１ｇをアセトニトリル０．２ｇに４０℃で溶解させ、ガラス板間に流し込んで８０℃で２時間放置後、アセトニトリルを減圧留去することで、厚さ５００μｍの高分子電解質を得た。
【００７０】
実施例３〜５
上記一般式（１）又は（２）で表される化合物、塩の種類及び量として下表１にそれぞれ示したものを用いた以外は実施例２と同様にして高分子電解質を得た。
【００７１】
実施例６〜８
上記一般式（１）又は（２）で表される化合物、塩、非プロトン性溶媒の種類及び量として下表１にそれぞれ示したものを用いた以外は実施例１と同様にして高分子電解質を得た。
【００７２】
比較例１，２
上記一般式（１）又は（２）で表される化合物、塩の種類及び量として下表１にそれぞれ示したものを用いた以外は実施例２と同様にして高分子電解質を得た。
【００７３】
比較例３
分子量が１００万のポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）１ｇ、ＬｉＢＦ４１ｍｏｌ／ｋｇをアセトニトリル０．２ｇに４０℃で溶解させ、ガラス板間に流し込んだ後、アセトニトリルを減圧留去することで、厚さ５００μｍの高分子電解質を得た。
【００７４】
［リチウムイオン輸率の測定］
上記実施例及び比較例により得られた高分子電解質を直径１３ｍｍの円形に打ち抜き、同径のリチウム金属電極で挟み、直流分極法によりリチウムイオン輸率を測定した。結果を表１に併せ示す。
【００７５】
【表１】
【発明の効果】
本発明のイオン導電性高分子を用いた高分子電解質によれば、ルイス酸である三価のホウ素原子を高分子骨格中に有することで電解質塩の解離が促進され、その結果電荷キャリアイオン輸率が大幅に向上する。
【００７７】
従って、これを用いることにより、例えば、従来のものよりさらに高電圧・高容量の電池を得ることが可能になる。
Claims (15)
- 次の一般式（１）及び（２）でそれぞれ表される化合物の混合物を重合することにより得られ、高分子骨格中に１個又は２個以上のホウ素原子が存在することを特徴とするイオン伝導性高分子。
- 前記ホウ素原子が高分子側鎖に存在していることを特徴とする、請求項１に記載のイオン伝導性高分子。
- 前記ホウ素原子が、高分子主鎖及び／又は側鎖の末端に、ホウ素化合物の一部として結合していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のイオン伝導性高分子。
- 前記ホウ素原子が、高分子側鎖末端に有機ホウ素化合物の一部として結合していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン伝導性高分子。
- 前記一般式（１）中のＲ１１、Ｒ１２が、アルキル基、アリール基、これらの誘導体、及びこれらのフッ素置換誘導体からなる群より選ばれた１種又は２種以上であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のイオン伝導性高分子。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載のイオン伝導性高分子を１種又は２種以上用いてなる高分子電解質。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載のイオン伝導性高分子１種又は２種以上と電解質塩とを含有してなる高分子電解質。
- 非水溶媒をさらに含有してなる、請求項７に記載の高分子電解質。
- 前記電解質塩がリチウム塩であることを特徴とする、請求項７又は８に記載の高分子電解質。
- 前記リチウム塩が、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、およびこれらの誘導体等からなる群より選ばれた１種又は２種以上であることを特徴とする、請求項９に記載の高分子電解質。
- 前記非水溶媒が非プロトン性溶媒であることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の高分子電解質。
- 前記非プロトン性溶媒が、カーボネート類、ラクトン類、エーテル類、スルホラン類、およびジオキソラン類からなる群から選ばれた１種又は２種以上であることを特徴とする、請求項１１に記載の高分子電解質。
- 請求項６〜１２のいずれか１項に記載の高分子電解質を用いてなる電気化学デバイス。
- 正極と負極が、請求項６〜１２のいずれか１項に記載の高分子電解質を介して接合されてなる電池。
- 前記正極がリチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な複合金属酸化物からなり、負極がリチウム金属、リチウム合金、もしくはリチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出することが可能な化合物からなることを特徴とする、請求項１４に記載の電池。
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