JPH04104477A - 二次電池 - Google Patents

二次電池

Info

Publication number
JPH04104477A
JPH04104477A JP2222005A JP22200590A JPH04104477A JP H04104477 A JPH04104477 A JP H04104477A JP 2222005 A JP2222005 A JP 2222005A JP 22200590 A JP22200590 A JP 22200590A JP H04104477 A JPH04104477 A JP H04104477A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
conductive polymer
solution
derivatives
electrode
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.)
Granted
Application number
JP2222005A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3108082B2 (ja
Inventor
Noriyuki Yoshinaga
好永 宣之
Masahisa Fujimoto
正久 藤本
Sanehiro Furukawa
古川 修弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP02222005A priority Critical patent/JP3108082B2/ja
Publication of JPH04104477A publication Critical patent/JPH04104477A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3108082B2 publication Critical patent/JP3108082B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業−4−の利用分野 本発明は、少なくとも一方の電極に、導電性ボッマーを
用いた二次電池に関する。
(ロ) 従来の技術 近年、導電性ポリマーを利用した導電材料が提案されて
いる。この導電性ポリマーは、各種アニオンやカチオン
などをドーパントとした、ドーピング並びにアンド−ピ
ング処理が可能であり、ドーピング処理により導at 
r!Iユを飛躍的に上昇させることができる。
マタ、アニオンがドーピングされる導電性ポリマーを正
極材料として、カチオンがドーピングされる導電性ポリ
マーを負極利料として各々使用すると共に、上記ドーパ
ントを含有する溶液を電解液として用い、ドーピング及
びアンド−ピングを電気化学的、可逆的に行なうことに
より、充放電可能な電池が構成される。
このような導電性ポリマーとしては、従来よりポリアセ
チレン、ポリパラフェニレン、ポリチェニレン、ポリピ
ロール、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレンな
どのような兵役二重結合を有する重合体が知られている
(ハ) 発明が解決しようとする課題 こノしらは粉末状、フィルム状で得られるが、このよう
にして得られたらのは、電池の電極として用いた場合、
電極容量が低いという問題点があった。
そこで、本発明は斯る問題点に鑑みて成されたものであ
って、この種電池に用いる導電性ポリマーの高容1式、
化を図り、−し池容帛を増大させることを課題とする。
(ニ) 課組を解決するための手段 本発明は、正、負極の少なくとも一方の電極に導電性ポ
リマーを用いた二次電池であって、電解液を構成する溶
媒として、窒素原子を含む化合物を用いたことを特徴と
するものである。
ここで、前記窒素原子を含む化合物としては、ピロリド
ン及びその誘導体、ピロリジン及びその誘導体、ピロリ
ン及びその誘導体、ピラゾール及びその誘導体、ピラゾ
リジン及びその誘導体、イミダゾール及びその誘導体、
トリアゾール及びその誘導体、テトラゾール及びその誘
導体からなる群より選択された少なくとも1種を用いる
ことが好ましい。
具体的には、これらの誘導体として、N−メチル−2−
ピロリドン、2−ピロリン、1,2−ジメチルイミダゾ
ール、111−L  2. 3−1−リアゾール、1.
8−テトラゾール等が挙けられる。
そして、この電池の電極に用いる導電性ポリマーとして
は、ポリアニリン、ポリピロール、ボッチオフエン等の
共役二重結合を有する導電性ボッマーが望ましい。
また、この種電池の電解液を構成する電解質として、L
 i B F 、、LiCgOt、LiCF、S。
3、LiPF6、L i A S F i、L i 、
A I Cl 、等が使用できる。
(ホ) 作 用 電解液を構成する溶媒とじて、上記のような溶媒を用い
ることによって、導電性ポリマーからなる電極の容量を
向」ニさせることができる。この導電性ポリマーは’i
t極において、■有機化合物であり、高分子■不飽和化
合物である。そのため導電性ポリマーは、電子供1j一
体として働く。具体的には、窒素のような不利電子を持
つ化合物を電解液中に添加した場合、窒素の不利電子が
導電性ポリマーの二重結合部に配位し、導電性ポリマー
の電子密度を減少させる。この結果、アニオンドーパン
トが導電性ポリマーにドープしやすくなるため、導電性
ポリマーからなる電極の容量が向上すると考えらノLる
(へ) 実 施 例 上り下に、実施例をあげ、本発明を具体的に説明する。
(実施例]) アニリンをホウフッ化水素酸水溶液に溶解し、窒素雰囲
気下で撹拌しながら、室温で、ホウフッ化第二銅、アセ
トニトリル溶液を滴下した。この滴下とともに反応液は
直ちに黒色に変化し、反応液はスラリー状を呈した。反
応終了後、室温で、−夜装置した。その後、この反応生
成物を濾別、乾燥して、導電性ポリマーであるポリアニ
リン粉末を得た。
1゛ノ上のようにして円られだポリアニリンを80度で
真空乾燥し、正極として使用する。 一方、負極にはリ
チウム−アルミニウム合金を用いており、また電解;f
kとしてホウフッ化リチウム/Xメチル−2−ピロリド
ン(窒素を含む化合物)溶液を用いて、第1図に示した
構造を有する本発明電池A1を作製した。
尚、第1図は、本発明電池の縦[折面図である。
第1図中、1は前記導電性ポリマー即ちポリアニリンか
らなる正極であり、2はリチウム−アルミニウム合金か
らなる負極である。また、3は電解液としてのホウフッ
化リチウl\/N−メチル2−ピロリドン溶液が含浸さ
れたセパレータである。これら正極]、負極2、セパレ
ータ3は、それぞれ正極缶4、負極缶5に収納さftで
いる。
尚、6は正極集電体、7は負極集電体、8は絶縁バッキ
ングである。
(実施例2) 導電性ポリマーとして、前記同様の方法でビロールから
ポリピロールを合成し、前記ポリアニリンの代わりに用
いた以外は、前記実施例1と同様にして、本発明電池B
1を組み立てた。
(実施例;3) 導電性ポリマーとして、前記同様の方法でチオフェンか
らポリチオフェンを合成し、前記ポリアニリンの代わり
に用いた以外は、前記実施例1と同様にして、本発明電
池C1を絹み立てた。
(比較例1) 比較例として、電解液としてホウフッ化リチウム/′プ
ロピレンカーボネート溶液を用いた以外は、前記本発明
@池A1と同様にして、比較電池XIを組み立てた。
(比較例2) 導電性ポリマーとして、+iii記同様の方法でビロー
ルからポリピロールを合成して使用した以外は、前記比
較例1と同様の電解液を用いて、比較電池)′1を組み
立てた。
(比較例3) 導電性ポリマーとして、前記同様の方法でチオフェンか
らポリチオフェンを合成して使用した以外は、1iii
記比較例1と同様の電解液を用いて、比較電池Z1を組
み立てた。
こノtらの電池A1、B]、C1、Xl、Yl、Zlを
用い、電池の充放電試験を行なった。この時の実験条件
は、充電を充電電流1mAで、3゜6■まで、放電を放
電電流1. m Aで2.5Vまでとした。
第2図に、これら電池の充放電特性図を示す。
いずれの電池も充放電効率は100%を示ヒたが、本発
明電池A1、B1、CIは6 m A h以上充電でき
るのに対し、比較電池X1、Yl、Zlは4 m A 
h以下しか充電できない。これは本発明の如く、窒素を
含む化合物を含有する溶媒を用いた場合に、ドーパント
が導電性ポリマーにドープしやすくなり、電極容量が増
加したためと考えられる。
(実施例・1) アニリンをホウフッ化水素酸水溶液に溶解し、窒素雰囲
気下で撹拌しながら、室温でホウフッ化第二銅、アセト
ニトリル溶液を滴下した。この滴下とともに反応液は直
ちに黒色に変化し、反応液はスラリー状を呈した。反応
終J′後、室温で、夜、放置した。その後、反応生成物
を濾別、乾燥してポリアニリン粉末を得た。以上のよう
にして得られたポリアニリンを80度で真空乾燥し、正
極として使用し、負極にはりチウム−アルミニウム合金
を用い、電解液とし−ごホウフッ化リチウム/ピロリジ
ン(窒素を含む化合物)溶液を用いて、前記実施例1と
同様、第1図に示した構造を有する本発明電池A2を作
製した。
(実施例5) 導電性ポリマーとして、前記同様の方法でビロールから
ポリピロールを合成し、前記ポリアニリンの代わりに用
いた以外は、前記実施例4と同様にして、本発明を池B
2を組み立てた。
(実施例6) 導電性ポリマーとして、前記同様の方法でチオフェンか
らポリチオフェンを合成し、前記ボリアノンの代わりに
用いた以外は、前記実施例4と同様にして、本発明電池
C2を組み立てた。
(比較例4) また比較例として、電解液としてホウフン化リヂウム/
プロピレンカーボネート溶液を用いた以外は、前記実施
例・1と同様にして、比較電池X2を組み立てた。
(比較例5) 導電性ポリマーとして、前記同様の方法でビロールから
ポリピロールを合成して使用した以外は、前記比較例・
1と同様にして、比較電池Y2を組み立てた。
(比較例6) 導電性ポリマーとじて、目1j記同様の方法でチオフェ
ンからポリチオフェンを合成し−C便用した以外は、前
記比較例4と同様にして、比較電池Z2を組み立てた。
これら電池A2  B2、C2、X2、Y2、Z2を用
い、電池の充放電試験を行なった。この時の実験条件は
、充電を充電電流1mAで、3.6Vまでとし、放電を
放電電流1mAで2.5■までとするものである。
第3図に、これら電池の充放電特性図を示す。
いずれの電池も充放電効率は100%を示したが、本発
明電池A2、B2、C2は6mAh以上充電できるのに
対し、比較電池X2、¥2、Z2は4 m A h以下
しか充電できない。これは本発明の如く、窒素を含む化
合物を含有する電解液溶媒を用いた場合に、ドーパント
が導電性ポリマーにドープしやすくなり、電極容量が増
加したためと考えらノする。
(実施例7) アニリンをホウフッ化水素酸水溶液に溶解し、窒素雰囲
気下で撹拌しながら、室温でホウフ・ノ化第二銅、アセ
トニトリル溶液を滴下した。滴下とともに反応液は直ち
に黒色に変化し、反応液はスラリ・−状を呈した。反応
終了後、室温で一夜放置した。その後、反応生成物を濾
別、乾燥してポリアニリン粉末を得た。以りのようにし
て得られたポリアニリンを80度で真空乾燥し、正極と
して使用5、負極にはリチウム−アルミニウム合金を用
い、電解液としてホウフッ化リチウム4.′2−ピロリ
ン(窒素原子を含む化合物)溶液を用いて、前記実施例
1と同様、第1図に示した構造を有する本発明電池A3
を作製した。
(実施例8) 導電性ポリマーとじて、前記同様の方法でビロールから
ポリピロールを合成して使用した以外は、前記実施例7
と同様にして、本発明電池B3を組み立てた。
(実施例9) 導電性ポリマーとして、前記同様の方法でチオフェンか
らポリチオフェンを合成して使用した以外は、前記実施
例7と同様にして、本発明電池C3を組み立てた。
(比較例7) 比較例として、電解液としてホウフッ化リチウム/プロ
ピレンカーボネート溶液を用いた以外は、前記実施例7
と同様にして、比較電池X3を組み立てた。
(比較例8) 導電性ポリマーとして、前記同様の方法でピロールから
ポリピロールを合成して使用した以外] 2 は、前記比較例7と同様にして、比較電池Y3を組み立
てた。
(比較例9) 導電性ポリマーとして、前記同様の方法でチオフェンか
らポリチオフェンを合成して使用した以外は、前記比較
例7と同様にして、比較電池Z3を組み立てた。
これら電池A3.B3、C3、X3、Y3、Z3を用い
、電池の充放電試験を行なった。この時の実験条件は、
充電を充電電流1. m Aで、3.6■までとし、放
電を放電電流1mAで2.5■までとするものである。
第4図に、こ11ら電池の充放電特性図を示す。
いずれの電池も充放電効率は100%を示したが、本発
明電池A3、B3、C3はGmAh以」二九電できるの
に対し、比較電池X3、Y3、Z3は=1 rn A 
h以下しか充電できない。これは本発明の如く、窒素を
含む化合物を含有する電解液溶媒を用いた場合に、ドー
パントが導電性ポリマーにドープしやすくなり電極容量
が増加したためと考えられる。
このように電解液溶媒として、−1−記のような溶媒を
用いることによって、導電性ポリマー電極の容量を向−
ヒさせることが可能となる。この導電性ポリマーは電池
活物質の内では、■有機化合物で高分子■不飽和化合物
である。そのため導電[生ボフマーは電子供与体として
働く。具体的には、窒素のような不対電子を持つ化合物
を電解液等に用いた場合、窒素の不対電子が導電性ポリ
マーの二重結合部に配位し、導電性ポリマーの電子密度
を減少させる。その結果、アニオンドーパントが導電性
ポリマーにドープしやすくなるため、導電性ポリマーか
らなる電極の容量が向1−すると考えられる。
(ト)  発明の効果 以上、本発明の如く、電解液に窒素を含む化合物を含有
する溶媒を用いた場合、ドーパントが導電性ポリマーに
ドープしやすくなるので、導電性ポリマーの高容量化が
可能となり、電池容量の増大が計れるものであり、その
工業的価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明電池の縦断面図、第2図、第3図及び第
4図は電池の充放電特性図である。 1・  正極、2   負極、3 ・・・セパレータ、
−1正極缶、5   負極缶、6   正極集電体、7
   負極集電体、8  ・絶縁バッキング、 A1、A2、A3、B]、B2、B3、C]、C2、C
3・・・・本発明電池、 Xl、X2、X3、Yl、Y2、Y3、Zl、Z2、Z
3・・・・比較電池。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)正、負極の少なくとも一方の電極に導電性ポリマ
    ーを用いた電池において、 電解液を構成する溶媒として、窒素原子を含む化合物を
    用いたことを特徴とする二次電池。
  2. (2)前記窒素原子を含む化合物として、ピロリドン及
    びその誘導体、ピロリジン及びその誘導体、ピロリン及
    びその誘導体、ピラゾール及びその誘導体、ピラゾリジ
    ン及びその誘導体、イミダゾール及びその誘導体、トリ
    アゾール及びその誘導体、テトラゾール及びその誘導体
    からなる群より選択された少なくとも1種を用いたこと
    を特徴とする請求項1記載の二次電池。
JP02222005A 1990-08-22 1990-08-22 二次電池 Expired - Fee Related JP3108082B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02222005A JP3108082B2 (ja) 1990-08-22 1990-08-22 二次電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02222005A JP3108082B2 (ja) 1990-08-22 1990-08-22 二次電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04104477A true JPH04104477A (ja) 1992-04-06
JP3108082B2 JP3108082B2 (ja) 2000-11-13

Family

ID=16775608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02222005A Expired - Fee Related JP3108082B2 (ja) 1990-08-22 1990-08-22 二次電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3108082B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7309544B2 (en) * 2002-08-05 2007-12-18 Nec Tokin Corporation Cell electrode and electrochemical cell therewith
CN115295785A (zh) * 2022-08-23 2022-11-04 广东比沃新能源有限公司 一种纳米硅碳复合电极材料及其锂电池

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7309544B2 (en) * 2002-08-05 2007-12-18 Nec Tokin Corporation Cell electrode and electrochemical cell therewith
CN115295785A (zh) * 2022-08-23 2022-11-04 广东比沃新能源有限公司 一种纳米硅碳复合电极材料及其锂电池
CN115295785B (zh) * 2022-08-23 2023-06-02 广东比沃新能源有限公司 一种纳米硅碳复合电极材料及其锂电池

Also Published As

Publication number Publication date
JP3108082B2 (ja) 2000-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1722430B1 (en) Secondary battery using a radical compound as active electrode material
US20020106560A1 (en) Electrochemical cell having a controlled electrode surface
JP3708426B2 (ja) プロトン伝導型ポリマー2次電池
JP2003513429A (ja) 電気化学構造部材用フィルム及びそのフィルムの製造方法
US20030096163A1 (en) Non aqueous electrolyte secondary battery
US20150380730A1 (en) Single Component Sulfur-Based Cathodes For Lithium And Lithium-Ion Batteries
JPH09259864A (ja) 有機ジスルフィド化合物を含有する電極およびその製造方法
JPH10504932A (ja) リチウム五酸化バナジウム陽電極を具えたリチウムイオン電池
JPH10265567A (ja) アニリン系重合体、電極材料及び二次電池
KR100669314B1 (ko) 리튬 이차 전지 및 리튬 이차 전지의 제조 방법
JP2004200059A (ja) 蓄電デバイス
JPH04104477A (ja) 二次電池
US20160254531A1 (en) Material for an electrode of an organic battery comprising benzene-bis(dithioic) acid derivatives
KR20190044313A (ko) 리튬-황 배터리를 위한 전도성 고분자가 코팅된 셀레늄-황 화합물 전극 물질 및 이를 이용한 리튬-황 전지
JP2994717B2 (ja) 二次電池
JPH06310173A (ja) 電気化学装置および二次電池
JP2019204725A (ja) リチウム二次電池
JP2019091532A (ja) リチウムイオン二次電池
KR102351971B1 (ko) 멜리틱 트리이미드를 포함하는 리튬이차전지용 전극활물질 및 그것을 이용한 리튬이차전지
JPWO2013073414A1 (ja) 電極活物質、該電極活物質の製造方法、電極、及び二次電池
JPH04133275A (ja) 二次電池
JP3161906B2 (ja) 高分子固体電解質、それを用いた電池及び固体電気二重層コンデンサ、並びにそれらの製造方法
WO2000045451A9 (en) Single component sulfur-based cathodes for lithium and lithium-ion batteries
KR100454503B1 (ko) 폴리다이싸이오다이아닐린 유도체를 포함하는 양극조성물, 이로부터 얻어지는 리튬 이차 전지 및 이들의제조 방법
JPH0487155A (ja) 非水系電解液電池

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees