JPH01163963A - 電池 - Google Patents
電池Info
- Publication number
- JPH01163963A JPH01163963A JP62323386A JP32338687A JPH01163963A JP H01163963 A JPH01163963 A JP H01163963A JP 62323386 A JP62323386 A JP 62323386A JP 32338687 A JP32338687 A JP 32338687A JP H01163963 A JPH01163963 A JP H01163963A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- organic solvent
- polyaniline
- battery
- polymer
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 5
- 229920001746 electroactive polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 claims description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 abstract description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract 6
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 25
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 14
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 6
- -1 lithium tetrafluoroborate Chemical compound 0.000 description 6
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N Carbazole Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QMDYMCDOBQRJFO-UHFFFAOYSA-M [Li+].[F-].F.F.F.F.F.[AsH3] Chemical compound [Li+].[F-].F.F.F.F.F.[AsH3] QMDYMCDOBQRJFO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEPLMSKRHVKCAQ-UHFFFAOYSA-N lead nickel Chemical compound [Ni].[Pb] HEPLMSKRHVKCAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M lithium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [Li+].[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- RHFUXPCCELGMFC-UHFFFAOYSA-N n-(6-cyano-3-hydroxy-2,2-dimethyl-3,4-dihydrochromen-4-yl)-n-phenylmethoxyacetamide Chemical compound OC1C(C)(C)OC2=CC=C(C#N)C=C2C1N(C(=O)C)OCC1=CC=CC=C1 RHFUXPCCELGMFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000323 polyazulene Polymers 0.000 description 1
- 229920001088 polycarbazole Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0438—Processes of manufacture in general by electrochemical processing
- H01M4/0459—Electrochemical doping, intercalation, occlusion or alloying
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0438—Processes of manufacture in general by electrochemical processing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0438—Processes of manufacture in general by electrochemical processing
- H01M4/0464—Electro organic synthesis
- H01M4/0466—Electrochemical polymerisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
- H01M4/602—Polymers
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は充放電が可能であり、重量エネルギー密度及び
体積エネルギー密度が共に高い高分子材料で作られた電
極を用いた電池に関するものである。
体積エネルギー密度が共に高い高分子材料で作られた電
極を用いた電池に関するものである。
(従来の技術)
従来の高分子材料を電極活物質として用いる電池は、白
金、ニッケル、ステンレス、銅等の板或は格子状の金属
体からなる集電体上に、高分子材料を電気化学的方法に
より合成し、それを乾燥後そのまま電極として用いるか
、或は上記の集電体上に粉末状の高分子材料をプレスに
より圧着して電極として使用していた。
金、ニッケル、ステンレス、銅等の板或は格子状の金属
体からなる集電体上に、高分子材料を電気化学的方法に
より合成し、それを乾燥後そのまま電極として用いるか
、或は上記の集電体上に粉末状の高分子材料をプレスに
より圧着して電極として使用していた。
(従来技術の問題点)
しかし従来方法で得られた電極はプレスされた活物質の
機械的強度が小さく、また集電体との密着強度も十分で
ないため充放電の過程に於て活物質が電極より脱落した
り、プレスされていた活物質層がフィルム状に集電体よ
り剥離するといった現象が起きることがあった。また充
放電サイクル初期の充放電容量が低いという問題もある
ためその電極を使用した電池は実用に耐え得ないもので
あった。
機械的強度が小さく、また集電体との密着強度も十分で
ないため充放電の過程に於て活物質が電極より脱落した
り、プレスされていた活物質層がフィルム状に集電体よ
り剥離するといった現象が起きることがあった。また充
放電サイクル初期の充放電容量が低いという問題もある
ためその電極を使用した電池は実用に耐え得ないもので
あった。
(発明の目的)
本発明者等はかかる実情に鑑みて鋭意研究の結果、正極
活物質が集電体から脱落しにくく、さらに長期の充放電
にも耐え、また充放電サイクル初期の充放電容量が大き
く且つ急放電特性の良好な電極の製造方法を見い出し、
その電極を使用することにより充電可能で、しかもエネ
ルギー密度の高いプラスチック電池を得るに至った。
活物質が集電体から脱落しにくく、さらに長期の充放電
にも耐え、また充放電サイクル初期の充放電容量が大き
く且つ急放電特性の良好な電極の製造方法を見い出し、
その電極を使用することにより充電可能で、しかもエネ
ルギー密度の高いプラスチック電池を得るに至った。
(問題点を解決するための手段)
本発明の電池は電気活性を有する高分子電極を有機溶媒
中に一定時間浸漬させるか、又は有機溶媒中でドープ/
脱ドープ操作を繰り返して得た電極を使用したことを特
徴とするものである。
中に一定時間浸漬させるか、又は有機溶媒中でドープ/
脱ドープ操作を繰り返して得た電極を使用したことを特
徴とするものである。
本発明の電池に使用される電気活性を有する高分子電極
としては、例えば、高分子材料を導電性基板上に電気化
学的方法により電析させるか、又は粉末状もしくはフィ
ルム状の上記高分子材料を導電性基板上に合成して作成
した電極を、有機溶媒中に一定時間浸漬させるか、又は
有機溶媒中でドープ/脱ドープ操作を繰り返して得たも
のを使用する。
としては、例えば、高分子材料を導電性基板上に電気化
学的方法により電析させるか、又は粉末状もしくはフィ
ルム状の上記高分子材料を導電性基板上に合成して作成
した電極を、有機溶媒中に一定時間浸漬させるか、又は
有機溶媒中でドープ/脱ドープ操作を繰り返して得たも
のを使用する。
有機溶媒中での浸漬時間は少くとも1時間浸漬すれば効
果が得られるが、24時間以上浸漬する方がより好まし
い、ドープ/脱ドープ操作の回数は5回程度が好ましい
。
果が得られるが、24時間以上浸漬する方がより好まし
い、ドープ/脱ドープ操作の回数は5回程度が好ましい
。
本発明における電気活性を有する高分子材料とは、アニ
オンまたはカチオンを電気化学的なドープ及び脱ドープ
反応によって可逆的に吸収及び放出できる高分子材料を
意味する。このようなものとしてはポリアニリン、ポリ
ピロール、ポリアズレン、ポリチオフェン、ポリアセチ
レン、ポリカルバゾール、ポリジフェニルアミン、ポリ
インドール及びこれらの混合物等が挙げられるが、これ
らのうち特にポリアニリンが好ましい。
オンまたはカチオンを電気化学的なドープ及び脱ドープ
反応によって可逆的に吸収及び放出できる高分子材料を
意味する。このようなものとしてはポリアニリン、ポリ
ピロール、ポリアズレン、ポリチオフェン、ポリアセチ
レン、ポリカルバゾール、ポリジフェニルアミン、ポリ
インドール及びこれらの混合物等が挙げられるが、これ
らのうち特にポリアニリンが好ましい。
電極の製作は導電性基板上に上記の高分子材料を粉末状
にしてプレスにより圧着するか、或は同基板上に電解酸
化重合法により直接電析せしめるか、何れの方法によっ
てもよい、ポリアニリンの場合には後者の方法が特に好
ましい、この場合、電解重合のための電析液はモノマー
であるアニリンを過塩素酸、四フッ化ホウ酸、硝酸、塩
酸、硫酸、トリフルオロ酢酸、あるいは六フッ化リン酸
等の水溶液に溶解せしめたものが好ましい、集電体の材
質は使用する酸の種類に応じて選定する必要があるが、
白金、ニッケルまたはステンレスが好ましい。
にしてプレスにより圧着するか、或は同基板上に電解酸
化重合法により直接電析せしめるか、何れの方法によっ
てもよい、ポリアニリンの場合には後者の方法が特に好
ましい、この場合、電解重合のための電析液はモノマー
であるアニリンを過塩素酸、四フッ化ホウ酸、硝酸、塩
酸、硫酸、トリフルオロ酢酸、あるいは六フッ化リン酸
等の水溶液に溶解せしめたものが好ましい、集電体の材
質は使用する酸の種類に応じて選定する必要があるが、
白金、ニッケルまたはステンレスが好ましい。
浸漬に用いる溶媒としては1.2−ジメトキシエタン、
テトラヒドロフラン、ジオキソラン、アセトニトリル、
メタノール、エタノール、アセトン及びこれらの混合溶
媒等が好ましい、ポリアニリンを用いる場合には1.2
−ジメトキシエタンが作用効果及び溶媒が高分子材料を
溶出させない点で特に好ましい。
テトラヒドロフラン、ジオキソラン、アセトニトリル、
メタノール、エタノール、アセトン及びこれらの混合溶
媒等が好ましい、ポリアニリンを用いる場合には1.2
−ジメトキシエタンが作用効果及び溶媒が高分子材料を
溶出させない点で特に好ましい。
上記のようにして製造した電極を使用して電池を製造す
る場合は、高エネルギー密度を得るために負極活物質に
はリチウムを用いることが好ましし1゜ 電解質としては四フッ化ホウ酸リチウム、六フッ化リン
酸リチウム、六フッ化ヒ素リチウム、トリフルオロメタ
ンスルホン酸リチウム、過塩素酸リチウムまたはこれら
の混合物を用いるのが好ましい、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、1.2−ジメ
トキシエタン、γ−ブチロラクトン、ジオキソラン、テ
トラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ス
ルホラン、アセトニトリル、ジメチルスルホキサイド、
ジメチルホルムアミドまたはこれらの混合物が好ましい
。
る場合は、高エネルギー密度を得るために負極活物質に
はリチウムを用いることが好ましし1゜ 電解質としては四フッ化ホウ酸リチウム、六フッ化リン
酸リチウム、六フッ化ヒ素リチウム、トリフルオロメタ
ンスルホン酸リチウム、過塩素酸リチウムまたはこれら
の混合物を用いるのが好ましい、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、1.2−ジメ
トキシエタン、γ−ブチロラクトン、ジオキソラン、テ
トラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ス
ルホラン、アセトニトリル、ジメチルスルホキサイド、
ジメチルホルムアミドまたはこれらの混合物が好ましい
。
(実施例1)
[集電体の製作]
厚さ0.3鵬層、面積25.0cm2の焼鈍したニッケ
ルメツシュ1(第1TI!J)に、直径1mmのニッケ
ル棒によるリード2(第1図)をスポット溶接により融
着させて集電体3(第1図)を得た。これをクロム酸混
液(濃硫酸1dm31C対して重クロム酸カリウム30
gを溶解させたもの)に数分間浸し、ニッケル表面の油
分やほこり等を十分に除去してから蒸留水で洗浄した。
ルメツシュ1(第1TI!J)に、直径1mmのニッケ
ル棒によるリード2(第1図)をスポット溶接により融
着させて集電体3(第1図)を得た。これをクロム酸混
液(濃硫酸1dm31C対して重クロム酸カリウム30
gを溶解させたもの)に数分間浸し、ニッケル表面の油
分やほこり等を十分に除去してから蒸留水で洗浄した。
[ポリアニリン電極の製作]
過塩素酸IM、アニリン0.5Mを混合した水溶液を製
作し、これを電析液とした0次いでガラス容器に上記の
ように製造した集電体3を2枚対向させて設置し、一方
を7ノード、他方をカソードとしてこれを飽和甘こう電
極に対して600mVの電位に設定して7ノード酸化を
開始した。電析量はクーロンメーターでモニターを行な
い、 1500クーロンとなったところで電解重合を停
止した。所要時間は1〜2時間程度であった。
作し、これを電析液とした0次いでガラス容器に上記の
ように製造した集電体3を2枚対向させて設置し、一方
を7ノード、他方をカソードとしてこれを飽和甘こう電
極に対して600mVの電位に設定して7ノード酸化を
開始した。電析量はクーロンメーターでモニターを行な
い、 1500クーロンとなったところで電解重合を停
止した。所要時間は1〜2時間程度であった。
このようにして製作されたポリアニリン電極を酸性水溶
液(PH=0〜6)中に設置し、対極にニッケルメツシ
ュを対向させて設置し、飽和甘こう電極に対して一20
0■Vの脱ドープ電位に設定して電解還元を開始した。
液(PH=0〜6)中に設置し、対極にニッケルメツシ
ュを対向させて設置し、飽和甘こう電極に対して一20
0■Vの脱ドープ電位に設定して電解還元を開始した。
そして還元電流がゼロとなったところで電解還元を停止
し、それを蒸留水で洗浄した後、真空下100℃で24
時間乾燥した。
し、それを蒸留水で洗浄した後、真空下100℃で24
時間乾燥した。
次にこの電極をジメトキシエタン中に24時間浸漬し、
真空下100℃で24時間乾燥した。
真空下100℃で24時間乾燥した。
更にこの電極をプレス機により800kg/cm2の圧
力で1分間プレスを行なった。この時の活物質の密度は
0.95〜0.87g/ccとなった。なおポリアニリ
ンはニッケルメツシュの集電体と良好に一体化されてお
り脱落することはなかった。
力で1分間プレスを行なった。この時の活物質の密度は
0.95〜0.87g/ccとなった。なおポリアニリ
ンはニッケルメツシュの集電体と良好に一体化されてお
り脱落することはなかった。
[ポリアニリン電池の製作]
上記のようにして製造したポリアニリン電極4、(第2
図)を袋状にしたポリプロピレン不織布で包み、これに
ニッケルメツシュ上に圧着したリチウムからなるリチウ
ム対極5(第2図)を対向させ、両極4と5の間にさら
にポリプロピレン不織布によるセパレータ6(第2図)
をはさんで角型セルフ(第2図)内に装填した0次いで
これに四フッ化ホウ酸リチウムを2Mの濃度でプロピレ
ンカーボネートとジメキシエタンの1:1混合溶媒に溶
解させた電解液8(第2図)を8.5cc入れた、この
ようにして製作したポリアニリン電池は未充電時の回路
電圧が3.3vであった。これを1■A/c112の定
電流で4.2〜2.Ovの電圧範囲で充放電させると1
サイクル目から正極活物質の単位重量当り150Ah/
kgの容量が得られた。また充放電を100回行なって
も集電体上からのポリアニリンの脱落は全く認められな
かった。なおこのときの充放電効率は95%以上であっ
た。
図)を袋状にしたポリプロピレン不織布で包み、これに
ニッケルメツシュ上に圧着したリチウムからなるリチウ
ム対極5(第2図)を対向させ、両極4と5の間にさら
にポリプロピレン不織布によるセパレータ6(第2図)
をはさんで角型セルフ(第2図)内に装填した0次いで
これに四フッ化ホウ酸リチウムを2Mの濃度でプロピレ
ンカーボネートとジメキシエタンの1:1混合溶媒に溶
解させた電解液8(第2図)を8.5cc入れた、この
ようにして製作したポリアニリン電池は未充電時の回路
電圧が3.3vであった。これを1■A/c112の定
電流で4.2〜2.Ovの電圧範囲で充放電させると1
サイクル目から正極活物質の単位重量当り150Ah/
kgの容量が得られた。また充放電を100回行なって
も集電体上からのポリアニリンの脱落は全く認められな
かった。なおこのときの充放電効率は95%以上であっ
た。
(実施例2)
[ポリアニリン電極の製作]
実施例1に従って電解還元まで行ったポリアニリン電極
4を正極とし、これを袋状にしたポリプロピレン不織布
で包み、これにニッケルメツシュ上に圧着したリチウム
からなるリチウム対極5を対向させ1両極4と5間に更
にポリプロピレン不織布によるセパレータ6をはさんで
角型セルフ内に装填した0次いでこれに四フッ化ホウ酸
リチウムをIMの濃度でジメトキシエタン溶媒に溶解さ
せた電解液8を8.5cc入れた。
4を正極とし、これを袋状にしたポリプロピレン不織布
で包み、これにニッケルメツシュ上に圧着したリチウム
からなるリチウム対極5を対向させ1両極4と5間に更
にポリプロピレン不織布によるセパレータ6をはさんで
角型セルフ内に装填した0次いでこれに四フッ化ホウ酸
リチウムをIMの濃度でジメトキシエタン溶媒に溶解さ
せた電解液8を8.5cc入れた。
数サイクル充放電を行なった後、真空下100℃で24
時間乾燥した。
時間乾燥した。
次にこの電極をプレス機により800kg/cm2の圧
力で1分間プレスを行なった。この時の活物質の密度は
0.95〜0.97g/ccとなった。なおポリアニリ
ンはニッケルメツシュの集電体と良好に一体化されてお
り脱落するようなことはなかった。
力で1分間プレスを行なった。この時の活物質の密度は
0.95〜0.97g/ccとなった。なおポリアニリ
ンはニッケルメツシュの集電体と良好に一体化されてお
り脱落するようなことはなかった。
上記のようにして製造したポリアニリン電極を使用して
、実施例1に従ってポリアニリン電池を製作した。この
ようにして製作したポリアニリン電池は未充電時の開路
電圧が3.3vであった。これをl mA/cm2の定
電流で4.0〜2.Ovの電圧範囲で充放電させると、
1サイクル目から正極活物質の単位重量当り15QAh
/kgの容量が得られた。
、実施例1に従ってポリアニリン電池を製作した。この
ようにして製作したポリアニリン電池は未充電時の開路
電圧が3.3vであった。これをl mA/cm2の定
電流で4.0〜2.Ovの電圧範囲で充放電させると、
1サイクル目から正極活物質の単位重量当り15QAh
/kgの容量が得られた。
更に2mA/cm2の電流密度において充放電させた場
合でも130Ah/kgの容量が得られた。また充放電
を100回行なっても集電体上からのポリアニリンの脱
落は全く認められなかった。なおこのときの充放電効率
は95%以上であった。
合でも130Ah/kgの容量が得られた。また充放電
を100回行なっても集電体上からのポリアニリンの脱
落は全く認められなかった。なおこのときの充放電効率
は95%以上であった。
(比較例)
過塩素酸LM、アニリン0.5 Mを混合した水溶液を
作り、これを電析液とした0次いでガラス容器に実施例
1と同様に製造した集電体(この場合ニッケルメツシュ
の面積は100cm2である)を2枚対向させて設置し
、一方を7ノード、他方をカソードとし、これを飽和甘
こう電極に対して800 mVの電位に設定してアノー
ド酸化を開始した。所定時間後に集電体上に析出したポ
リアニリンを採取して蒸留水で充分に洗浄した後、真空
下100℃で24時間乾燥した。
作り、これを電析液とした0次いでガラス容器に実施例
1と同様に製造した集電体(この場合ニッケルメツシュ
の面積は100cm2である)を2枚対向させて設置し
、一方を7ノード、他方をカソードとし、これを飽和甘
こう電極に対して800 mVの電位に設定してアノー
ド酸化を開始した。所定時間後に集電体上に析出したポ
リアニリンを採取して蒸留水で充分に洗浄した後、真空
下100℃で24時間乾燥した。
このようにして製造したポリアニリン粉末を粉砕機によ
り微粒子化したのち、実施例1に従って製造した集電体
上にプレスを行なうことによってポリアニリンを固着さ
せた0次いで実施例1に従って電池を作成し、1 mA
/ cm2の定電流で4.0〜2、Ovの電圧範囲で充
放電させると容量は活物質重量当り30〜100Ah/
kgとなった。しかしながらこの容量値は充放電を数サ
イクル行なった後に得られたものであり、サイクル初期
では10〜20Ah/kg程度の容量しか得られなかっ
た。また充放電回数が増えると集電体上からのポリアニ
リンの脱落が認められた。この時の充放電効率は約90
%であり、また電流密度を2層^/cm2にするとほと
んど充放電は行なわれなかった。
り微粒子化したのち、実施例1に従って製造した集電体
上にプレスを行なうことによってポリアニリンを固着さ
せた0次いで実施例1に従って電池を作成し、1 mA
/ cm2の定電流で4.0〜2、Ovの電圧範囲で充
放電させると容量は活物質重量当り30〜100Ah/
kgとなった。しかしながらこの容量値は充放電を数サ
イクル行なった後に得られたものであり、サイクル初期
では10〜20Ah/kg程度の容量しか得られなかっ
た。また充放電回数が増えると集電体上からのポリアニ
リンの脱落が認められた。この時の充放電効率は約90
%であり、また電流密度を2層^/cm2にするとほと
んど充放電は行なわれなかった。
(発明の効果)
以上の実施例および比較例から明らかなように本発明の
電池は、ポリアニリン電極の活物質の強度が極めて増大
しているので、重量、容積エネルギー密度及び充放電効
率の点で従来の電池に比べて大きく優れている。
電池は、ポリアニリン電極の活物質の強度が極めて増大
しているので、重量、容積エネルギー密度及び充放電効
率の点で従来の電池に比べて大きく優れている。
また長期安定性にも優れ、なお且つ集電体上からのポリ
アニリンの脱落も全く認められず、更には充放電サイク
ルの初期段階から高容量が得られ、高電流密度において
も充放電が可能であり、工業的価値が極めて大きい。
アニリンの脱落も全く認められず、更には充放電サイク
ルの初期段階から高容量が得られ、高電流密度において
も充放電が可能であり、工業的価値が極めて大きい。
第1図は集電体の概略図、第2図は本発明の電池の一実
施例を示す説明図である。 1はニッケルメー、シュ 2はニッケルリード棒 3は集電体 4はポリアニリン電極 5はリチウム対極 6はセパレータ 7は角型セル 8は電解液
施例を示す説明図である。 1はニッケルメー、シュ 2はニッケルリード棒 3は集電体 4はポリアニリン電極 5はリチウム対極 6はセパレータ 7は角型セル 8は電解液
Claims (2)
- (1)電気活性を有する高分子電極を有機溶媒中に一定
時間浸漬させるか、又は有機溶媒中でドープ/脱ドープ
操作を繰り返して得た電極を使用したことを特徴とする
電池。 - (2)電気活性を有する高分子電極が、高分子材料を導
電性基板上に電気化学的方法により電析させるか、又は
粉末状もしくはフィルム状の上記高分子材料を導電性基
板上に合成して作成したものであることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62323386A JPH01163963A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62323386A JPH01163963A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01163963A true JPH01163963A (ja) | 1989-06-28 |
Family
ID=18154163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62323386A Pending JPH01163963A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01163963A (ja) |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP62323386A patent/JPH01163963A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110176591B (zh) | 一种水系锌离子二次电池及其基于有机电极材料的正极的制备方法 | |
DK1236239T3 (en) | Films for electrochemical components, and methods for their preparation | |
JPS6289749A (ja) | 電極材料 | |
JPH01163963A (ja) | 電池 | |
JP3403858B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
JPH01132045A (ja) | 電池 | |
JPH01230216A (ja) | 非水電解液エネルギー貯蔵装置 | |
JPH01213958A (ja) | 高分子電極の製造方法 | |
JPH0687419B2 (ja) | 非水電解液電池用正極活物質の製造方法 | |
JPS61206170A (ja) | 二次電池 | |
IE46174B1 (en) | Electrodes for lead storage battery and cells and batteries containing them | |
JPH0389457A (ja) | リチウム系二次電池 | |
JPS6345769A (ja) | 電池 | |
JPH01258408A (ja) | 非水電解液エネルギー貯蔵装置 | |
JPH04115472A (ja) | 二次電池 | |
JPS6380474A (ja) | 電池用電極の製造方法 | |
JPH01195664A (ja) | 二次電池用高分子電極の製造方法 | |
JPH01100863A (ja) | 電池 | |
JPS63150866A (ja) | 二次電池 | |
JPS59173962A (ja) | 二次電池 | |
JPH01292753A (ja) | 二次電池 | |
JP2644765B2 (ja) | 蓄電池用正極 | |
JPH0210660A (ja) | シート状電極 | |
JPS5966057A (ja) | 二次電池 | |
JPH0620717A (ja) | 密閉形ニッケル−カドミウム蓄電池の製造法 |