JPH02219823A - 新規な導電性高分子及びその製造方法及びそれを用いた導電性材料 - Google Patents
新規な導電性高分子及びその製造方法及びそれを用いた導電性材料Info
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Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Polyethers (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、プラスチックフィルムの帯電防止材料や電気
、電子工業の分野において、電池、コンデンサー、電子
デバイス、エレクトロクロミック素子の電極あるいは電
解質材料または面状発熱体及び電磁遮蔽材料等の広範囲
な導電性材料として応用できるものである。
、電子工業の分野において、電池、コンデンサー、電子
デバイス、エレクトロクロミック素子の電極あるいは電
解質材料または面状発熱体及び電磁遮蔽材料等の広範囲
な導電性材料として応用できるものである。
プチスチックフィルムの帯電防止材料や電気、電子工業
の分野で各種導電性材料が検討されているが、近年特に
導電性高分子が注目され、種々の高分子が検討されてき
た。
の分野で各種導電性材料が検討されているが、近年特に
導電性高分子が注目され、種々の高分子が検討されてき
た。
例えば、電子伝導性高分子としては、ポリアニリン、ポ
リチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン
、ポリフェニレンアセチレン、ポリアセチン等が西独特
許第3,223.544号、同3,318,856号、
同3,318,857号、同3,325,892号、同
3,338.904号、同3,421.296号、特開
昭58−187432号、同59−43060号、同5
9−112583号、同58−209864号、同59
−207933号、同60−120722号、同60−
67527号、同62−225518号、同62−53
328号、同63−199726号、同60−2238
17号、同61−83221号、同59−31565号
等に記載されている。
リチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン
、ポリフェニレンアセチレン、ポリアセチン等が西独特
許第3,223.544号、同3,318,856号、
同3,318,857号、同3,325,892号、同
3,338.904号、同3,421.296号、特開
昭58−187432号、同59−43060号、同5
9−112583号、同58−209864号、同59
−207933号、同60−120722号、同60−
67527号、同62−225518号、同62−53
328号、同63−199726号、同60−2238
17号、同61−83221号、同59−31565号
等に記載されている。
又、イオン伝導性の高分子としては、ポリエチレンオキ
シド(以下、PEOという)やポリプロピレンオキシド
(以下、PPOという)を含有するケイ素系ポリマー及
びフォスフアゼン系ポリマー等が特開昭61−2565
73号、同61−124001号、同62−20263
号、同62−139266号、同63−241066号
、同63−241026号、同63−135477号、
同63−142061号、同63−130613号、同
60−23974号、同63−136409号、同63
−193954号、同63−186766号、同63−
205364号、マクロモレキュールス211648%
に記載されている。
シド(以下、PEOという)やポリプロピレンオキシド
(以下、PPOという)を含有するケイ素系ポリマー及
びフォスフアゼン系ポリマー等が特開昭61−2565
73号、同61−124001号、同62−20263
号、同62−139266号、同63−241066号
、同63−241026号、同63−135477号、
同63−142061号、同63−130613号、同
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−193954号、同63−186766号、同63−
205364号、マクロモレキュールス211648%
に記載されている。
これらの材料をポリマー電池のような導電性材料として
使用することが特開昭62−98577号POLYME
!!、 1981 、 vol 22、Novembe
r、 1454〜1455頁等に記載されているが、電
子伝導性高分子を正極にし、リチウムを負極とし、PE
Oのようなイオン伝導性高分子からなる固体電解質と組
み合わせている。しかしながら、上記のポリマー電池に
おいては、接触界面の抵抗が大きく、充放電特性が不良
等の問題を持っていた。
使用することが特開昭62−98577号POLYME
!!、 1981 、 vol 22、Novembe
r、 1454〜1455頁等に記載されているが、電
子伝導性高分子を正極にし、リチウムを負極とし、PE
Oのようなイオン伝導性高分子からなる固体電解質と組
み合わせている。しかしながら、上記のポリマー電池に
おいては、接触界面の抵抗が大きく、充放電特性が不良
等の問題を持っていた。
〔発明が解決しようとする1lfl)
本発明の第1の目的は、電気伝導性に優れた新規の導電
性高分子を提供することにある。
性高分子を提供することにある。
本発明の第2の目的は、PEOのようなイオン伝導性高
分子からなる固体電解質と組み合わせたとき、接触界面
の抵抗が少なく充放電特性に優れた電子伝導性高分子を
提供することにある。
分子からなる固体電解質と組み合わせたとき、接触界面
の抵抗が少なく充放電特性に優れた電子伝導性高分子を
提供することにある。
本発明の第3の目的は、充放電特性に優れた導電性材料
を提供することにある。
を提供することにある。
本発明者は、鋭意検討の結果、下記一般式(1)で示さ
れる少なくとも一種の化合物を酸化重合することによっ
て得られる導電性高分子及びそれを用いた導電性材料に
よって上記の目的が解決されることを見出した。
れる少なくとも一種の化合物を酸化重合することによっ
て得られる導電性高分子及びそれを用いた導電性材料に
よって上記の目的が解決されることを見出した。
一般式〔■]
酸化重合)により高分子を形成しうる基を表わし、具体
的には芳香族化合物又はヘテロ原子として酸素、窒素、
イオン等を含有するヘテロ環化合物等の残基である。Y
の好ましい例としては、アミノ芳香族化合物残基、ヒド
ロキシ芳香族化合物残基L ゾール残基、イミダゾール残基、トリアゾール残基、オ
キサゾール(イソを含む)残基、チアゾール(イソを含
む)残基、ピリジン残基、ジアジン基、ベンゾトリアゾ
ール残基、ベンゾオキサゾール残基、ベンゾチアゾール
残基、プリン残基、キノリン残基、イソキノリン残基、
ベンゾジアジン一般式(1)について更に詳しく説明す
る。
的には芳香族化合物又はヘテロ原子として酸素、窒素、
イオン等を含有するヘテロ環化合物等の残基である。Y
の好ましい例としては、アミノ芳香族化合物残基、ヒド
ロキシ芳香族化合物残基L ゾール残基、イミダゾール残基、トリアゾール残基、オ
キサゾール(イソを含む)残基、チアゾール(イソを含
む)残基、ピリジン残基、ジアジン基、ベンゾトリアゾ
ール残基、ベンゾオキサゾール残基、ベンゾチアゾール
残基、プリン残基、キノリン残基、イソキノリン残基、
ベンゾジアジン一般式(1)について更に詳しく説明す
る。
Yは、酸化重合(化学的酸化重合あるいは電解アクリジ
ン残基、フェナジン残基、フェノキサジン残基、ピラゾ
ロトリアゾール残基、ピラゾロジアゾール残基、ピラゾ
ロアゾール残基、ペンゾビラゾロアゾール残基があげら
れる。Zlは、0、S又はNHを表わす。
ン残基、フェナジン残基、フェノキサジン残基、ピラゾ
ロトリアゾール残基、ピラゾロジアゾール残基、ピラゾ
ロアゾール残基、ペンゾビラゾロアゾール残基があげら
れる。Zlは、0、S又はNHを表わす。
特に好ましくは、アニリン残基、フェノール残■
具体的には、モχl+ JI XI±「モJl−Xs
÷r十Js÷で表わされ、JI、Jt、Jsは同じでも
異なっていてもよく、−o−−s−−co−−3O*−
−OCO−Coo −CON−5OtN−−N
−Co −−N 5Ot−−N R’−キル基
を表わす R4は、炭素数1〜4のアルキレン基を表わ
す R1は、水素原子、置換されてもよい炭素数1〜6
のアルキル基を表わす。
÷r十Js÷で表わされ、JI、Jt、Jsは同じでも
異なっていてもよく、−o−−s−−co−−3O*−
−OCO−Coo −CON−5OtN−−N
−Co −−N 5Ot−−N R’−キル基
を表わす R4は、炭素数1〜4のアルキレン基を表わ
す R1は、水素原子、置換されてもよい炭素数1〜6
のアルキル基を表わす。
好ましくは、−CO−5O*−C0NH−−50!N1
1− −NH−CO−−Ill−3o茸−−0−−NH
CONII−−3−−Coヨー −0CO−−NHCO
□−及び−〇CON[I−である。
1− −NH−CO−−Ill−3o茸−−0−−NH
CONII−−3−−Coヨー −0CO−−NHCO
□−及び−〇CON[I−である。
X+ 、XsおよびX、は同じでも異なっていてもよく
、それぞれ置換されてもよいアルキレン基、アリーレン
基、アラルキレン基を表わす、好ましくは、炭素数1〜
4のアルキレン基、炭素数6〜9のアリーレン基、置換
アリーレン基である。
、それぞれ置換されてもよいアルキレン基、アリーレン
基、アラルキレン基を表わす、好ましくは、炭素数1〜
4のアルキレン基、炭素数6〜9のアリーレン基、置換
アリーレン基である。
2%g、rおよびSはOまたは1を表わす。
R1は置換されてもよいアルキレン基を表わすN −5
on −N −NCO糞−−0CON−等を挙げる
ことができる。Rsは、水素原子、それぞれ置換されて
もよいアルキル基、フェニル基、アラルCB !
Oll くは−CIICI!−−CHxCHCHz−を表わす。
on −N −NCO糞−−0CON−等を挙げる
ことができる。Rsは、水素原子、それぞれ置換されて
もよいアルキル基、フェニル基、アラルCB !
Oll くは−CIICI!−−CHxCHCHz−を表わす。
1l
R3は水素原子またはそれぞれ置換されてもよいアルキ
ル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アシ
ル基、カルバモイル基、スルホニル基を表わすが、好ま
しくは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり
、更に好ましくは水素原子、メチル基またはエチル基で
、特に好ましくはメチル基である。
ル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アシ
ル基、カルバモイル基、スルホニル基を表わすが、好ま
しくは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり
、更に好ましくは水素原子、メチル基またはエチル基で
、特に好ましくはメチル基である。
aはO又は1を表わす、bは1から4の整数を表わすが
、好ましくはl又は2、特に好ましくは1である6mは
1から3の整数を表わすが、好ましくはl又は2、特に
好ましくは1である。nは2から30の整数を表わすが
、好ましくは3から25、特に好ましくは4から20の
整数である。
、好ましくはl又は2、特に好ましくは1である6mは
1から3の整数を表わすが、好ましくはl又は2、特に
好ましくは1である。nは2から30の整数を表わすが
、好ましくは3から25、特に好ましくは4から20の
整数である。
ただし、b>1のときは、b個の
っていても良い、また、m>1のときは、m個の+R+
0−h−Rs は同じでも異なっていても良い。
0−h−Rs は同じでも異なっていても良い。
また、n≧3のときは、n個中のR1は同じでも異なっ
ていてもよい。
ていてもよい。
上記Y、X及びR,の置換されていてもよい置換基の例
としては、八戸ゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アルキ
ル基、アルコキシ基、−NHCOR″、−NH5O*R
’ −3OR’、−5OxR” −COR”、基で
更に置換されていてもよい)、水素基や加水分解して水
酸基を形成する基が挙げられる R6は、アルキル基、
フェニル基、又はアラルキル基を表わす R?は及びR
1は同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル
基、フェニル基、又はアラルキル基を表わす。
としては、八戸ゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アルキ
ル基、アルコキシ基、−NHCOR″、−NH5O*R
’ −3OR’、−5OxR” −COR”、基で
更に置換されていてもよい)、水素基や加水分解して水
酸基を形成する基が挙げられる R6は、アルキル基、
フェニル基、又はアラルキル基を表わす R?は及びR
1は同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル
基、フェニル基、又はアラルキル基を表わす。
さらに上記の例示した置換基中のアルキル基、アルコキ
シ基、フェニル基、アラルキル基は、さらに置換されて
もよく、置換基の例としては、水酸基、ニトロ基、炭素
数1〜4のアルコキシ基、−NHS(hR雫−−NHC
OR’ −t−S n+20 ハロゲン原子、シアノ基、アミノ基(アルキル基で更に
置換されていてもよい)等が挙げられる。
シ基、フェニル基、アラルキル基は、さらに置換されて
もよく、置換基の例としては、水酸基、ニトロ基、炭素
数1〜4のアルコキシ基、−NHS(hR雫−−NHC
OR’ −t−S n+20 ハロゲン原子、シアノ基、アミノ基(アルキル基で更に
置換されていてもよい)等が挙げられる。
R9はR−と同義である R16及びR11は同じであ
っても異なっていてもよく、R?と同義である。
っても異なっていてもよく、R?と同義である。
次に一般式(1)で表わされる化合物の具体例を示すが
、本発明の化合物はこれに限定されるものではない。
、本発明の化合物はこれに限定されるものではない。
!−8
n+12
n+15
n中 5
1−1に示す化合物で平均n数n+12の混合物!−3
n+15
n+ 7
n+ 5
[−211−20式においてZ、 −51−221−2
0式においてZ、−NHn÷11の混合物) 本発明の導電性高分子は、一般式(1)で表わされる化
合物を1種又は2種以上用いて酸化重合することで得る
ことができるが、酸化重合の際−般式(1)で表わされ
る化合物以外の七ツマ−を1種又は2種以上用いても良
い、また重合初期に一般式(1)で表わされる化合物を
重合し、その後、一般式(1)で表わされる別の化合物
又は−般式(1)で表わされる化合物以外の七ツマ−を
用いても良いし、また重合初期に一般式(1)で表わさ
れる化合物以外の七ツマ−を用いても良い。
0式においてZ、−NHn÷11の混合物) 本発明の導電性高分子は、一般式(1)で表わされる化
合物を1種又は2種以上用いて酸化重合することで得る
ことができるが、酸化重合の際−般式(1)で表わされ
る化合物以外の七ツマ−を1種又は2種以上用いても良
い、また重合初期に一般式(1)で表わされる化合物を
重合し、その後、一般式(1)で表わされる別の化合物
又は−般式(1)で表わされる化合物以外の七ツマ−を
用いても良いし、また重合初期に一般式(1)で表わさ
れる化合物以外の七ツマ−を用いても良い。
さらには一般式(りで表わされる化合物と他の化合物を
任意の重合時期に共重合しても良い。
任意の重合時期に共重合しても良い。
共重合してもよい化合物としては、芳香酸化合物又はへ
テロ原子として酸素、窒素、イオウ等を含有するヘテロ
環化合物等で挙げられ、具体的にはフェノールアミノ芳
香酸化合物(例えばアニリン)、ヒドロキシ芳香族化合
物(多ヒドロキシ体(例えばジヒドロキシベンゼン)を
含む)、−ル、オキサゾール(イソを含む)、チアゾー
ル(イソを含む)、ピリジン、ジアジン、アゾール、ベ
ンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、プリン、キノリ
ン、イソキノリン、ベンゾシリジン、フェナジン、フェ
ノキサジン、ピラゾロトリアゾール、ピラゾロジアゾー
ル、ビラゾロアアゾール、ベンゾピラゾロアゾールが挙
げられる。
テロ原子として酸素、窒素、イオウ等を含有するヘテロ
環化合物等で挙げられ、具体的にはフェノールアミノ芳
香酸化合物(例えばアニリン)、ヒドロキシ芳香族化合
物(多ヒドロキシ体(例えばジヒドロキシベンゼン)を
含む)、−ル、オキサゾール(イソを含む)、チアゾー
ル(イソを含む)、ピリジン、ジアジン、アゾール、ベ
ンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、プリン、キノリ
ン、イソキノリン、ベンゾシリジン、フェナジン、フェ
ノキサジン、ピラゾロトリアゾール、ピラゾロジアゾー
ル、ビラゾロアアゾール、ベンゾピラゾロアゾールが挙
げられる。
z3は前記の2.と同義である。
本発明で行うことのできる酸化重合法は、一般に用いら
れている公知の化合物酸化重合法あるいは電解酸化重合
法を用いることができる。
れている公知の化合物酸化重合法あるいは電解酸化重合
法を用いることができる。
化学的酸化重合法による高分子は、水又は任意の有機溶
媒中(含水しても良い)一般式(1)で表わされる化合
物を溶解または分散し、60℃〜−20℃(好ましくは
20゛C〜0℃)で解媒(酸化剤)溶液を徐々に滴下す
ることで得ることができる。この場合、適当な分散剤(
例えばポリビニルアルコール、界面活性剤、セルロース
類、ポリビニルピロリドン、カチオン性高分子)を用い
ることでポリマーの水分散液を得ることもできる。
媒中(含水しても良い)一般式(1)で表わされる化合
物を溶解または分散し、60℃〜−20℃(好ましくは
20゛C〜0℃)で解媒(酸化剤)溶液を徐々に滴下す
ることで得ることができる。この場合、適当な分散剤(
例えばポリビニルアルコール、界面活性剤、セルロース
類、ポリビニルピロリドン、カチオン性高分子)を用い
ることでポリマーの水分散液を得ることもできる。
電解酸化重合法による高分子は、水又は導電性の塩を溶
解できる有機溶媒中、一般式(1)で表わされる化合物
と導電性塩を溶解又は分散し、正、負極を浸漬して80
℃〜−20℃(好ましくは30℃〜θ℃)で定電圧法、
定電位法又は定電流法にて得ることができる。好ましく
は定電圧法である。
解できる有機溶媒中、一般式(1)で表わされる化合物
と導電性塩を溶解又は分散し、正、負極を浸漬して80
℃〜−20℃(好ましくは30℃〜θ℃)で定電圧法、
定電位法又は定電流法にて得ることができる。好ましく
は定電圧法である。
化学的酸化重合法で用いることのできる触媒としては、
例えば、塩化第二鉄、塩化第二銅などの塩化物、硫酸第
二鉄、硫酸第二銅などの硫酸塩、二酸化鉛、二酸化マン
ガンなどの金属酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム、過酸化水素などの過酸化物、ベンゾキノンなど
のキノン類、沃素、臭素などのハロゲン、フェリシアン
化カリウムなどが挙げられる。これらの具体例は、特開
昭63−213518号、特開昭63−193926号
、特開昭62−116665号、特開昭62−1048
32号、特開昭63−215717号、特開昭63−6
9823号、特開昭63−101415号、特開昭60
−58430号等に記載されている。触媒の量は、本発
明の化合物の特性と使用される触媒により変化するが、
触媒/本発明の化合物のモル比率で0.01からlOの
範囲で使用することができる。
例えば、塩化第二鉄、塩化第二銅などの塩化物、硫酸第
二鉄、硫酸第二銅などの硫酸塩、二酸化鉛、二酸化マン
ガンなどの金属酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム、過酸化水素などの過酸化物、ベンゾキノンなど
のキノン類、沃素、臭素などのハロゲン、フェリシアン
化カリウムなどが挙げられる。これらの具体例は、特開
昭63−213518号、特開昭63−193926号
、特開昭62−116665号、特開昭62−1048
32号、特開昭63−215717号、特開昭63−6
9823号、特開昭63−101415号、特開昭60
−58430号等に記載されている。触媒の量は、本発
明の化合物の特性と使用される触媒により変化するが、
触媒/本発明の化合物のモル比率で0.01からlOの
範囲で使用することができる。
電解酸化重合法で用いることのできる重重材料としては
、金属電極(例えば、^u、 PL、N1% CIJ%
Sa、、 Zu) 、炭素電極(例えば、グラッシーカ
ーボン)、金属酸化電橋(例えば、SnO□、1lli
es)等が挙げられる。また、別に参照電極を用いると
好ましい。
、金属電極(例えば、^u、 PL、N1% CIJ%
Sa、、 Zu) 、炭素電極(例えば、グラッシーカ
ーボン)、金属酸化電橋(例えば、SnO□、1lli
es)等が挙げられる。また、別に参照電極を用いると
好ましい。
電解酸化重合法で用いることのできる導電性の塩として
は、アルカリ金属カチオン(1,i” 、Na”r等)
、 No ”、NOI”カチオン、オニウムカチオン
([!t4N” % BuJ” 、 BusP”等)と
負イオンBF4−^aF4”、^5Fth−,5bPh
−、5bC16−、PF4−CIIOa−、^lPa−
、^IF4− 、N1Ps”−1ZrF、!−T[−−
1B+eCL−−1MSOn−、SQa”−、C1−B
r−、F−からなる塩、スルホン酸アニオン(CHsC
bLSOs−、CJsSO3−、CF3SO3−、ポリ
スチレンスルホン酸等)を含む塩、HCOOI、i、ポ
リアクリル酸ソーダのようなカルボン酸アニオンを含む
塩、FeCj!sのような塩化物等、を挙げることがで
きる。
は、アルカリ金属カチオン(1,i” 、Na”r等)
、 No ”、NOI”カチオン、オニウムカチオン
([!t4N” % BuJ” 、 BusP”等)と
負イオンBF4−^aF4”、^5Fth−,5bPh
−、5bC16−、PF4−CIIOa−、^lPa−
、^IF4− 、N1Ps”−1ZrF、!−T[−−
1B+eCL−−1MSOn−、SQa”−、C1−B
r−、F−からなる塩、スルホン酸アニオン(CHsC
bLSOs−、CJsSO3−、CF3SO3−、ポリ
スチレンスルホン酸等)を含む塩、HCOOI、i、ポ
リアクリル酸ソーダのようなカルボン酸アニオンを含む
塩、FeCj!sのような塩化物等、を挙げることがで
きる。
化学的酸化重合法及び電解酸化重合法で使用することの
できる溶媒としては、有機溶媒(例えばアセトニトリル
、ジメチル硫酸、N、N−ジメチルアセトアミド、N、
N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキサイド、
スルフオラン、ホルムアミド、ジメトキシエタン、プロ
ピレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、ニトロベン
ゼン、テトラヒドロフラン、ニトロメタン等が挙げられ
る)、水あるいは両者の混合物を挙げることができる。
できる溶媒としては、有機溶媒(例えばアセトニトリル
、ジメチル硫酸、N、N−ジメチルアセトアミド、N、
N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキサイド、
スルフオラン、ホルムアミド、ジメトキシエタン、プロ
ピレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、ニトロベン
ゼン、テトラヒドロフラン、ニトロメタン等が挙げられ
る)、水あるいは両者の混合物を挙げることができる。
また、化学的酸化重合や電解酸化重合の際に、導電性化
合物を加えて重合してもよい、導電性化合物としては、
無機酸(例えば、tlc It 5HsSI:h、HC
iOa、BFa)、有機酸(例えば、トルエンスルホン
酸、トリフルオロメチルスルホン酸、ポリスチレンスル
ホン酸のようなスルホン酸、ギ酸、酢酸、ポリアクリル
酸のようなカルボン酸)、有機塩基(例えば、とリジン
、トリエタノールアミン)が挙げられる。化学的酸化重
合の時、前記の導電性塩を加えて重合してもよい。
合物を加えて重合してもよい、導電性化合物としては、
無機酸(例えば、tlc It 5HsSI:h、HC
iOa、BFa)、有機酸(例えば、トルエンスルホン
酸、トリフルオロメチルスルホン酸、ポリスチレンスル
ホン酸のようなスルホン酸、ギ酸、酢酸、ポリアクリル
酸のようなカルボン酸)、有機塩基(例えば、とリジン
、トリエタノールアミン)が挙げられる。化学的酸化重
合の時、前記の導電性塩を加えて重合してもよい。
本発明の導電性高分子は、電子伝導性高分子として、固
体電解質と積層してポリマー電池のような導電性材料と
して使用できる0周期律表1a族又はIla族の金属イ
オンの塩との積層であってもよい。
体電解質と積層してポリマー電池のような導電性材料と
して使用できる0周期律表1a族又はIla族の金属イ
オンの塩との積層であってもよい。
本発明と積層することのできる固体電解質としては、P
EO5PPO、PEQやPPOをはじめとする主鎖にエ
ーテル結合を含有する高分子、PE!Oやpp。
EO5PPO、PEQやPPOをはじめとする主鎖にエ
ーテル結合を含有する高分子、PE!Oやpp。
を主鎖や側鎖に含有するケイ素系ポリマーやフオスフフ
ゼン系ポリマー等と、周期律表1a族又は11a族の金
属イオンの塩(例えば、LiCF35O1、LiCj!
Oa、Lil 、LIBF4 、LiCF35O1、L
i5CN 。
ゼン系ポリマー等と、周期律表1a族又は11a族の金
属イオンの塩(例えば、LiCF35O1、LiCj!
Oa、Lil 、LIBF4 、LiCF35O1、L
i5CN 。
NaCFISQi、Mml 、 NaBFs 、にcp
lsot 、に5C14)を組み合わせたものが挙げら
れる。
lsot 、に5C14)を組み合わせたものが挙げら
れる。
積層は、本発明の化学的酸化重合法で、得られた導電性
高分子が粉末又は塊状であるときには、圧縮成形で加工
したフィルムを固体電解質膜に圧着せしめて作成するこ
とができる。また得られた導電性高分子が水分散物であ
るときには、ローラーコート、スピンコード、ギーサー
コ−1・、デイツプコート、スプレーによるコート、押
出成形等の方法を用いることができる。
高分子が粉末又は塊状であるときには、圧縮成形で加工
したフィルムを固体電解質膜に圧着せしめて作成するこ
とができる。また得られた導電性高分子が水分散物であ
るときには、ローラーコート、スピンコード、ギーサー
コ−1・、デイツプコート、スプレーによるコート、押
出成形等の方法を用いることができる。
また、電解酸化重合法で11橋上に形成した導電性高分
子膜や、上記手段等でフィルム化された導電性高分子膜
上に、溶解又は溶融された固体電解質を塗布等で密着積
層してもよい。
子膜や、上記手段等でフィルム化された導電性高分子膜
上に、溶解又は溶融された固体電解質を塗布等で密着積
層してもよい。
本発明の導電性材料は、本発明の導電性高分子で複数層
を形成してもよく、また公知の導電性高分子とで複数層
を形成してもよいが、固体電解質と本発明の導電性高分
子が直接接触している。
を形成してもよく、また公知の導電性高分子とで複数層
を形成してもよいが、固体電解質と本発明の導電性高分
子が直接接触している。
(実施例〕
以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例1
ポリエチレングリコールメチルエーテル7、Aldri
ch社、以下PEO(7)と略す)100dを水冷上攪
拌しながら、15℃以下でNaH (パラフィン分散
物、純度60%)、12.0g (0。
ch社、以下PEO(7)と略す)100dを水冷上攪
拌しながら、15℃以下でNaH (パラフィン分散
物、純度60%)、12.0g (0。
30モル)を徐々に添加した.添加後水冷下30分攪拌
した後、20℃以下でオルトクロロニトロベンゼン31
.5g (0.20モル)を徐々に加えた.45°C1
30分攪拌した後少量の塩酸を加え中和し、クロロホル
ム100m及び硫酸マグネシウム30gを加えた.硫酸
マグネシュウムを除去後、クロロホルムを展開溶媒、シ
リカゲルを担体とし、カラム精製し0−ニトロP E
O (7)ベンゼン33.1gを得た。
した後、20℃以下でオルトクロロニトロベンゼン31
.5g (0.20モル)を徐々に加えた.45°C1
30分攪拌した後少量の塩酸を加え中和し、クロロホル
ム100m及び硫酸マグネシウム30gを加えた.硫酸
マグネシュウムを除去後、クロロホルムを展開溶媒、シ
リカゲルを担体とし、カラム精製し0−ニトロP E
O (7)ベンゼン33.1gを得た。
上記0−ニトロPEG (7)ベンゼン20g1メタノ
ノール100jd、Pd−C O. 5 g及び水素
ガスにて高圧下(20mgm)接触還元を行ない、Pd
−Cを除去した後、メタノールを濃縮し、化合物!−7
を16g得た。
ノール100jd、Pd−C O. 5 g及び水素
ガスにて高圧下(20mgm)接触還元を行ない、Pd
−Cを除去した後、メタノールを濃縮し、化合物!−7
を16g得た。
元素分析値 C HN
Cal (n−7とする) 58.5 8,58
3.25↑oand 59.1 8,
29 3.36化合物夏−7を2.16g,水を10
d、LiC J! O.を0.20g及び塩酸を0.7
5mgを攪拌しながら10℃以下で過硫酸アンモニウム
水溶液(過硫酸アンモニウム/水−1.14g/10−
)を1時間で滴下した.滴下後3時間攪拌した後濾過、
水洗し、80℃で真空乾燥して本発明の化合物A1.8
5gを粉体で得た。
3.25↑oand 59.1 8,
29 3.36化合物夏−7を2.16g,水を10
d、LiC J! O.を0.20g及び塩酸を0.7
5mgを攪拌しながら10℃以下で過硫酸アンモニウム
水溶液(過硫酸アンモニウム/水−1.14g/10−
)を1時間で滴下した.滴下後3時間攪拌した後濾過、
水洗し、80℃で真空乾燥して本発明の化合物A1.8
5gを粉体で得た。
本発明の化合物Aを圧力をかけ成形加工することにより
約0.2−のプレートを得た, d probe法で測
定したこのプレートの電気伝導度は室温で3、 O
X I Q−” S/CIでありPEG #Xを導入し
たにもかかわらず良好な導電率を示した。
約0.2−のプレートを得た, d probe法で測
定したこのプレートの電気伝導度は室温で3、 O
X I Q−” S/CIでありPEG #Xを導入し
たにもかかわらず良好な導電率を示した。
実施例2
化合物1−7を5. 5 g, LiCj!Oaを7
45g及びアセトニトリルを5001攪拌しながら、正
、負極ともpt板を用い定電圧法(3V、2mA/cm
”)にて30分電解重合を行ない、負極上に23μの本
発明の化合物Aのフィルムを得た.負極より化合物Aの
フィルムを引きはがし、J probe法で電気伝導度
を測定し1.2X10−”S/c−の値を得た。
45g及びアセトニトリルを5001攪拌しながら、正
、負極ともpt板を用い定電圧法(3V、2mA/cm
”)にて30分電解重合を行ない、負極上に23μの本
発明の化合物Aのフィルムを得た.負極より化合物Aの
フィルムを引きはがし、J probe法で電気伝導度
を測定し1.2X10−”S/c−の値を得た。
上記化合物Aのフィルム及びテフロン板上でキャストし
て得たPEOフィルム(PI!0 (平均分子量約3
万)とLiC l Oa (0/Li比−8/1)をア
セトニトリルにて溶解しキャストしたもの、厚さ85μ
)を重ね合わせたものをステンレス板にはさみ、0、1
Hz〜10万Hzでインピーダンスを測定しく20℃)
、Cots−Coleプロットから電気伝導度を求め
、2. 3 X 1 0−’ S/c鳳の値を得た。
て得たPEOフィルム(PI!0 (平均分子量約3
万)とLiC l Oa (0/Li比−8/1)をア
セトニトリルにて溶解しキャストしたもの、厚さ85μ
)を重ね合わせたものをステンレス板にはさみ、0、1
Hz〜10万Hzでインピーダンスを測定しく20℃)
、Cots−Coleプロットから電気伝導度を求め
、2. 3 X 1 0−’ S/c鳳の値を得た。
実施例3
実施例2において、化合物1−7のかわりにアニリン1
.8gを用い、同様の電解重合を行なった後ポリアニリ
ンが析出した負極を用い実施例2と全く同じ操作を行な
い38μのフィルムを得た。
.8gを用い、同様の電解重合を行なった後ポリアニリ
ンが析出した負極を用い実施例2と全く同じ操作を行な
い38μのフィルムを得た。
XPS分析によりこのフィルムはポリアニリンの上に本
発明の化合物Aが積層したものであることが分かった.
負極よりこのフィルムを引きはがし、LiC j! O
a 1モル/l水溶液に浸漬した後、80℃で真空乾
燥した.このフィルムはJ probe法で導電率3.
5 X l O−” 87cmをまたCole−C
oleプロットからは3.3X10°”S/Cllを得
た。
発明の化合物Aが積層したものであることが分かった.
負極よりこのフィルムを引きはがし、LiC j! O
a 1モル/l水溶液に浸漬した後、80℃で真空乾
燥した.このフィルムはJ probe法で導電率3.
5 X l O−” 87cmをまたCole−C
oleプロットからは3.3X10°”S/Cllを得
た。
実施例4
実施例3で得たフィルム及び実施例2に準じて得たPE
Oフィルム(ただし厚さ92μ)を重ね合せたものをス
テンレス板にはさみ、Cole/Coleプロットを求
め、5. 3 X 1 0−’ S/ellの導電率
を得た。
Oフィルム(ただし厚さ92μ)を重ね合せたものをス
テンレス板にはさみ、Cole/Coleプロットを求
め、5. 3 X 1 0−’ S/ellの導電率
を得た。
比較例1
アニリン1. 8 g, LiCj!On 7.
5 g及びアセトニトリル500aiを攪拌しながら、
正、負極ともpt板を用い、定電圧法(3V、2■A/
C1m”)にて30分電解重合を行ない、負極上に26
μのポリアニリンフィルムを得た.このフィルムはA
probe法で電気伝導度を測定し1. 5 X f
L” S/ellの値を得た.このフィルム及び実施
例2に準拠して得たPEOフィルム(ただし厚さ8Bμ
)を重ね合せたものをステンレス板にはさみ、実施例2
に従いCome−Caf@プロットを求めたところ1.
lX10−”S/amの値を得た。
5 g及びアセトニトリル500aiを攪拌しながら、
正、負極ともpt板を用い、定電圧法(3V、2■A/
C1m”)にて30分電解重合を行ない、負極上に26
μのポリアニリンフィルムを得た.このフィルムはA
probe法で電気伝導度を測定し1. 5 X f
L” S/ellの値を得た.このフィルム及び実施
例2に準拠して得たPEOフィルム(ただし厚さ8Bμ
)を重ね合せたものをステンレス板にはさみ、実施例2
に従いCome−Caf@プロットを求めたところ1.
lX10−”S/amの値を得た。
実施例2〜4と比較例1の比較により、本発明の化合物
が界面抵抗が少な(、高い導電率を示すことが明らかで
ある。
が界面抵抗が少な(、高い導電率を示すことが明らかで
ある。
実施例5
実施例3で得たフィルム及び実施例2で作成したPIE
Oフィルムにリチウムシートを圧着したものをステンレ
ス缶に入れ、口を絶縁性の合成ゴムによって封じ、圧縮
成形して第1図のような電池を作成した。この電池は2
次電池として連続充放電テストを行ない100サイクル
後のAverageVoltagcがほとんど変化しな
いという結果を得た。
Oフィルムにリチウムシートを圧着したものをステンレ
ス缶に入れ、口を絶縁性の合成ゴムによって封じ、圧縮
成形して第1図のような電池を作成した。この電池は2
次電池として連続充放電テストを行ない100サイクル
後のAverageVoltagcがほとんど変化しな
いという結果を得た。
初期νol!agr 3.68V
^verage Voltage 2.60V (1
サイクル目)2.56V (100サイクル目) 実施例6 実施例5においてPEOフィルムのかわりにLiCN
04のプロピレンカーボネート溶液を不織布に含浸させ
たものを用い、同様にして電池を作成し、実施例5と同
様に連続充放電テストをしたところ、同様に^vera
ga 11l101taがほとんど変化しなかった。
サイクル目)2.56V (100サイクル目) 実施例6 実施例5においてPEOフィルムのかわりにLiCN
04のプロピレンカーボネート溶液を不織布に含浸させ
たものを用い、同様にして電池を作成し、実施例5と同
様に連続充放電テストをしたところ、同様に^vera
ga 11l101taがほとんど変化しなかった。
初期Voltagr 3.73シ
Average Voltage 2.61V (1
サイクル目)2.60V (100サ4 クル目) 比較例2 実施例5において実施例3で得たフィルムのかわりに比
較例1のポリアニリンフィルムを用い、同様に電池を作
成しテストした。
サイクル目)2.60V (100サ4 クル目) 比較例2 実施例5において実施例3で得たフィルムのかわりに比
較例1のポリアニリンフィルムを用い、同様に電池を作
成しテストした。
初期Voltalr 3.48V
^veraI@νoltage 2.52ν(1サイ
クル目)2.42V (100サイ’) ル目)実施例
5.6及び比較例2の比較により、本発明の化合物が2
次電池材料として充放電特性が優れたものであることが
明らかとなった。
クル目)2.42V (100サイ’) ル目)実施例
5.6及び比較例2の比較により、本発明の化合物が2
次電池材料として充放電特性が優れたものであることが
明らかとなった。
本発明の電子伝導性高分子は、イオン伝導性ポリマーか
らなる固体電解質を組み合わせても充放電特性に優れて
いる。
らなる固体電解質を組み合わせても充放電特性に優れて
いる。
第1図は、本発明の実施例5で作成された二次電池の構
成を示す断面図である。 第1図 フィル入 事件の表示 平成1 年待願第4’J4/−号 補正をする者 事件との関係
成を示す断面図である。 第1図 フィル入 事件の表示 平成1 年待願第4’J4/−号 補正をする者 事件との関係
Claims (3)
- (1)下記一般式〔 I 〕で表わされる化合物の少なく
とも一種を酸化重合させてなる導電性高分子。 一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Yは酸化重合により高分子を形成しうる基を表
わし、Xは連結基を表わし、R_1は、置換されてもよ
いアルキレン基を表わし、R_2は、水素原子またはそ
れぞれ置換されてもよいアルキル基、アルケニル基、ア
ルキニル基、アリール基、アシル基、カルバモイル基又
はスルホニル基を表わす。aは、0又は1を表わし、b
は、1から4の整数を表わし、mは、1から3の整数を
表わし、nは2から30の整数を表わす。 ただし、b>1のときは、 ▲数式、化学式、表等があります▼は同じでも異 なっていても良い。また、m>1のときは、▲数式、化
学式、表等があります▼は同じでも異なっていても良 い。またn≧3のときは、n個中のR_1は同じでも異
なっていても良い。) - (2)特許請求の範囲第1項記載の一般式〔 I 〕で表
わされる化合物の少なくとも一種を酸化重合することを
特徴とする導電性高分子の製造方法。 - (3)特許請求の範囲第1項記載の導電性高分子を用い
た導電性材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1042614A JP2632206B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 新規な導電性高分子及びその製造方法及びそれを用いた導電性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1042614A JP2632206B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 新規な導電性高分子及びその製造方法及びそれを用いた導電性材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02219823A true JPH02219823A (ja) | 1990-09-03 |
JP2632206B2 JP2632206B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=12640900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1042614A Expired - Fee Related JP2632206B2 (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 新規な導電性高分子及びその製造方法及びそれを用いた導電性材料 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2632206B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001020698A1 (en) * | 1999-09-16 | 2001-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrochemical capacitor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0222325A (ja) * | 1987-12-07 | 1990-01-25 | Solvay & Cie | エーテル型の基で置換された芳香族複素環化合物から誘導される導電性ポリマー、その製法、これらポリマーを含むデバイスおよびかかるポリマーを得ることを可能とするモノマー |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP1042614A patent/JP2632206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0222325A (ja) * | 1987-12-07 | 1990-01-25 | Solvay & Cie | エーテル型の基で置換された芳香族複素環化合物から誘導される導電性ポリマー、その製法、これらポリマーを含むデバイスおよびかかるポリマーを得ることを可能とするモノマー |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2001020698A1 (en) * | 1999-09-16 | 2001-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrochemical capacitor |
US6665171B1 (en) | 1999-09-16 | 2003-12-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrochemical capacitor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2632206B2 (ja) | 1997-07-23 |
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