JPH04239510A - 電池用正極材料 - Google Patents
電池用正極材料Info
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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】
【0001】
【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、電子工業の利用分野において
電池、コンデンサー、エレクトロクロミック素子等の導
電性材料として応用できるものである。 【0002】 【従来の技術】電子伝導性を有する有機高分子材料は、
近年バッテリーや種々の機能デバイスとしての応用が検
討されている。例えば、ポリアニリン(特開平2−63
8)、ポリピロール(特開昭62−226568)、ポ
リアセン(特開昭63−301465)等が有望とされ
ている。これら電子伝導性高分子の製造は、電解重合法
又は化学的酸化重合法によっている。電解重合法は■生
成量が電極の大きさに制限される。■電極から重合生成
物をはがす工程が必要である、等の点から量産性、コス
トに問題があった。 【0003】また、ポリアニリン、ポリピロールをバッ
テリー用の電極として用いた場合その容量はポリアニリ
ンで5.6wh/kg、ポリピロールで8.2wh/k
g(化学と工業第42巻第9号1560頁1989年)
と小さいものであった。この点に関し、ニトリルブタジ
エンラバーを介してポリピロールの電解重合を行ない、
後にニトリルブタジエンラバーを洗浄することでポリピ
ロール膜中の利用できる活性点を増やし、容量の向上を
検討している(逢坂ら、ジャーナル・オブ・ザ・エレク
トロケミカル・ソサイアティー、134巻、2479頁
、1987年)が、電解重合である為、生産量、コスト
の面で実用に供さないものであった。また、N位に3,
6,9−トリオキサデシル基を有するピロールを電解重
合したものは、ポリエチレンオキサイドの高分子固体電
解質を用いた系で無置換のポリピロールより2倍から3
0倍の容量を有するものであったが、くり返し特性に劣
るものであった(エム、ジー、ミネットらシンセティッ
ク メタルズ28巻、C211頁、1989年)。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
よりも容量が向上し、充放電くり返し特性に優れた電子
伝導性高分子及びその製造法を提供することである。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記課題は少なくとも下
記一般式(1) で表わされる繰り返し単位を有する事
を特徴とする電子伝導性高分子によって達成された。一
般式(1) 【0006】 【化2】 【0007】(式中X1 、X1 ′は2価の連結基を
表わし、R1 、R1 ′はアルキレン基を表わし、R
2 は環状エステル誘導体、非環状エステル誘導体、環
状エーテル誘導体、スルホン誘導体を表わし、R3 は
水素原子、アルキル基、アリール基、環状エステル誘導
体、非環状エステル誘導体、環状エーテル誘導体、スル
ホン誘導体を表わし、R4 は水素原子、アルキル基、
アリール基を表わし、a、b、cは0又は1であり、Y
は−NR4 −、−O−、−S−、−Te−、Seを表
わす。)【0008】一般式(1) の化合物について
更に詳しく説明する。X1 は2価の連結基を表わし、
好ましくは−C(O)O−基、−C(O)N(R5 )
−基、−CH2 O−基、−(O)S(O)−基、−C
(O)−基である。 R5 は水素原子、炭素数1〜3のアルキル基であり、
好ましくは水素原子、メチル基である。Xとして特に好
ましくは−C(O)O−基、−CH2 O−基、−C(
O)−基である。X1 ′はX1 と同義である。R1
は2価の連結基を表わし、好ましくは炭素数1〜10
のアルキレン基であり、更に好ましくは炭素数1〜5の
アルキレン基であり、特に好ましくは炭素数1〜3のア
ルキレン基である。R1 ′はR1 と同義である。R
2 は環状エステル基、非環状エステル基、環状エーテ
ル基、スルホン基を表わし好ましくは、5〜7員環の環
状炭酸エステル、−OC(O)OCH3 、−OC(O
)OC2 H5 、−OC(O)OC3 H7 、−O
C(O)CH3 、−OC(O)C2 H5 、−OC
(O)C3 H7 、5〜7員環のラクトン、3〜12
員環の環状エーテル、−(O)S(O)CH3 、−(
O)S(O)C2 H5 、−(O)S(O)C3 H
7 であり更に好ましくは5〜6員環の環状炭酸エステ
ル、−OC(O)OCH3 、−OC(O)CH3 、
5〜6員環のラクトン、3〜12員環の環状エーテル、
−(O)S(O)CH3 であり、特に好ましくは、 【0009】 【化3】 【0010】である。Yは−NR4 −、−O−、−S
−、−Te−、−Se−である。R3 は水素原子、ア
ルキル基、アリール基、エステル基、環状エーテル基、
スルホン基であり、好ましくは、水素原子、炭素数1〜
10のアルキル基、フェニル基、又はR2 で好ましい
とした基と同義の基であり、更に好ましくは、水素原子
、炭素数1〜5のアルキル基、フェニル基、又はR2
で更に好ましいとした基と同義の基であり、特に好まし
くは、水素原子、メチル基、エチル基、フェニル基、又
はR2 で特に好ましいとした基と同義である。Xが窒
素原子のときR4 は水素原子又は炭素数1〜10のア
ルキル基、アリール基を表わし、好ましくは水素原子、
炭素数1〜5のアルキル基、フェニル基であり特に好ま
しくは水素原子、メチル基、エチル基、フェニル基であ
る。a、b、cは各々0又は1である。以下に本発明の
一般式(1) で表わされる化合物のモノマーの具体例
を示すが無論これらに限定されるものではない。 【0011】 【化4】 【0012】 【化5】 【0013】本発明の化合物を重合する際溶液中で電気
化学的に酸化重合する方法(電解重合法)、溶液中で酸
化剤と反応させ酸化重合する方法(化学的酸化重合)が
用いることができる。化学的酸化重合法は公知の化学的
酸化重合法を用いることができる。化学的酸化重合によ
る高分子は、任意の有機溶媒中一般式(1) で表わさ
れる化合物を溶解または分散し、30℃〜−20℃(好
ましくは20℃〜0℃)で触媒(酸化剤)溶液を徐々に
滴下することで得ることができる。 【0014】化学的酸化重合で用いることのできる触媒
としては、一般式(1) を酸化できるものであればよ
い。 例えば、鉄、アルミニウム、スズ、マンガン、チタン、
ジルコニウム、クロム、モリブデン、タングステン、ル
テニウム、白金、パラジウムの塩化物、BF4 塩、B
F6 塩等の金属触媒。具体例として、塩化第二鉄、塩
化第二スズ、塩化モリブデン、塩化タングステン、Fe
(BF4 )3 、Fe(PF6 )3 、三塩化ルテ
ニウム、等があげられる。また、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。 【0015】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10の範囲で使用することがで
きる。また、重合時に導電性の塩を共に用いて重合して
もよい。用いることのできる塩としては、アルカリ金属
カチオン(Li+ 、Na+ 、K+ 等)、NO+
、NO2 + カチオン、オニウムカチオン(Et4
N+ 、Bu4 N+ 、Bu3 P+ 等)と負イオ
ン(BF4 − 、AsF4 − 、AsF6 − 、
SbF6 − 、SbCl6 − 、PF6 − 、C
lO4 − 、AlF4 − 、AlF6 − 、Ni
F42−、ZrF6 2−、TiF6 2−、B10C
l102−、HSO4 − 、SO4 2−、Cl−
、Br− 、F− 、アントラキノンスルホン酸アニオ
ン)からなる塩を含む塩、HCOOLi、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、FeC
l3 のような塩化物、ピリジン塩酸塩のような有機ア
ミン塩等、を挙げることができる。 【0016】電解酸化重合法による高分子は、導電性の
塩を溶解できる有機溶媒中、一般式(I)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℃〜0℃)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。電解酸化重合法で用いること
のできる電極材料としては、金属電極(例えば、Au、
Pt、Ni、Cu、Sn、Zu)、炭素電極(例えば、
グラッシーカーボン)、金属酸化電極(例えば、SnO
2 、In2 O3 )等が挙げられる。また、別に参
照電極を用いると好ましい。 【0017】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(Li+ 、N
a+ 、K+ 等)、NO+ 、NO2 + カチオン
、オニウムカチオン(Et4 N+ 、Bu4 N+
、Bu3 P+ 等)と負イオン(BF4 −、AsF
4 − 、AsF6 − 、SbF6 − 、SbCl
6 − 、PF6 − 、ClO4 − 、AlF4
− 、AlF6 − 、NiF4 2−、ZrF6 2
−、TiF6 2−、B10Cl102−、HSO4
− 、SO4 2−、Cl− 、Br− 、F− )か
らなる塩、スルホン酸アニオン(CH3 C6 H4
SO3 − 、C6 H5 SO3 − 、CF3 S
O3 − 、ポリスチレンスルホン酸等)を含む塩、H
COOLi、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、FeCl3 のような塩化物、ピリ
ジン塩酸塩のような有機アミン塩等、を挙げることがで
きる。 【0018】化学的酸化重合法及び電解重合法で使用す
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、スルフォラン、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、ジ
オキサン、メタノール、エタノール、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)、
あるいは上記の2種以上の混合物を挙げることができる
。重合法はコストの面から大量合成が容易な酸化重化法
の方が好ましい。 【0019】本発明の導電性高分子は、一般式(I)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、酸化重合の際一般式(I
)で表わされる化合物以外のモノマーを1種又は2種以
上用いても良い。また重合初期に用いることのできるモ
ノマーとしては、例えばヘテロ原子として酸素、窒素、
イオウ、セレン等を含有するヘテロ環化合物があげられ
、好ましくはフラン、ピロール、チオフェンである。 【0020】本発明の一般式(1) とヘテロ環化合物
を共重合する場合、任意のモル比で共重合が可能である
が、好ましくは一般式(1) の化合物がモル比で0.
1%以上更に好ましくは1%以上含まれることが好まし
い。本発明の高分子化合物の好ましい具体例を以下に示
すが、無論これらに限定されるものではない。各成分の
割合は重量百分率で表してある。 【0021】 【化6】 【0022】 【化7】 【0023】 【化8】 【0024】 【化9】 【0025】また、本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子を用いて電池用正極活物質を構成する際、電子
伝導性高分子を粉砕して用いることができる。粉砕の方
法については、公知の粉砕法を用いることができる。例
えば、ボールミル、ロールミル、回転粉砕機、乳ばちに
よる粉砕等である。この電子伝導性高分子の比表面積は
0.1m2/g〜1,000m2/gが好ましく更に好
ましくは0.5m2/g〜1,000m2/gであり、
特に好ましくは、1m2/g〜1,000m2/gであ
る。また本発明の電子伝導性高分子はカーボン等の導電
性材料やテフロン等の接合剤を含ませることができる。 【0026】本発明の電子伝導性高分子は、高分子固体
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。本発明の電子伝導性高分子は複数層を形
成してもよく、また公知の電子伝導性高分子とで複数層
を形成してもよい。また、周期律表Ia族又はIIa族
の金属イオンの塩との積層を更に有してもよい。しかし
、高分子固体電解質と本発明の電子伝導性高分子が直接
接触しているものが好ましい。本発明の電子伝導性高分
子との積層導電性材料を得る高分子固体電解質は、カチ
オンポリマー、アニオンポリマー、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアルキレンオキシドポリマー(PEO、PPO
やPEOを含むケイ素化合物及びフォスファゼン等)、
ポリビニルアルコール等と塩を組み合わせたものが挙げ
られる。これらの具体例は、特開昭61−256573
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6
3−142061号、同63−130613号、同60
−23974号、同63−136409号、同63−1
93954号、同63−186766号、同63−20
5364号、マクロモレキュールス21巻648頁に記
載されている。高分子固体電解質を構成する塩としては
、前記の化学的酸化重合法における重合時に用いられる
導電性の塩を挙げることができる。好ましくは、周期律
表Ia又はIIa族の金属イオンの塩であり、更に好ま
しくは、Li塩であり、例えば 【0027】LiBF4 、LiClO4 、LiCF
3SO3 、LiPF6 、トルエンスルホン酸リチウ
ム塩等である。また高分子固体電解質中には、負極材料
のイオンが拡散しやすいよう、任意の有機溶媒(例えば
プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、γ−
ブチロラクトン、ジメトキシエタン、メチルテトラヒド
ロフラン、テトラヒドロフラン、アセトントリル、1,
3−ジオキソラン、ニトロメタン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド等を単独で、あるいは混合し
て含浸してもよい。 【0028】積層体導電性材料は、得られた電子伝導性
高分子が粉末又は塊状であるときには、圧縮成形で加工
したフィルムを高分子固体電解質膜に圧着せしめて作成
することができる。また得られた電子伝導性高分子が分
散物であるときには、ローラーコート、スピンコート、
ギーサーコート、ディップコート、スプレーによるコー
ト、押出成形等の公知の塗布方法、及び公知の乾燥方法
を用いることができる。 【0029】また、本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子は、周期律表Ia族又はIIa族の金属イオン
の塩を有する電解質層と積層して、電池として用いるこ
ともできる。 【0030】また本発明の化合物は高分子固体電解質の
機能を持たすことで実質的に電解質層を不要化すること
も可能である。すなわち正極(本発明の化合物)と負極
との間にセパレーターを用いるだけでバッテリーとして
の機能を発現することができる。該積層材料はそれぞれ
のコンポーネントを独自に作成した後積層させても良い
し、またセパレーター上に正極材料を塗布あるいは圧着
した後負極を積層させてもよい。セパレーターは負極材
料のイオン(例えばLi+ )が拡散しやすい様任意の
有機溶媒(例えばプロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート、γ−ブチルラクトン、ジメトキシエタン、
メチルテトラヒドロフラン、アセトニトリル、1,3−
ジオキソラン、ニトロメタン、ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド等)を単独であるいは混合して含
浸させておくのが好ましい。 【0031】上記有機溶媒にはリチウム塩を入れても良
い。リチウム塩の例としては、LiBF4 、LiCl
O4 、LiCF3 SO3 、LiPF6 、トルエ
ンスルホン酸リチウム塩等である。セパレーター材料と
しては、ポリオレフィン、ポリエステル、塩化ビニル、
フッ素樹脂、ポリアミド、ポリスルホン、セルロース、
ポリウレタン、ガラス繊維等任意の材料を用いることが
できる。 またこれらにプラズマ処理、グロー処理、放射線処理、
プラズマ重合、プラズマ開始重合、放射線重合、放射線
開始重合等の処理をしても良い。 【0032】また本発明の電子伝導性高分子を電池とし
て用いる場合、正極活物質として、マンガン、モリブデ
ン、バナジウム、チタン、クロム、ニオブ、コバルト、
ニッケルなどの酸化物、硫化物やセレン化物、活性炭(
特開昭60−167,280記載)、炭素繊維(特開昭
61−10,882記載)、ポリアニリン、アミノ基置
換芳香族ポリマー、複素環ポリマー、ポリアセン、ポリ
イン化合物などを併用することができる。なかでも、活
性炭、γ−MnO2 (特開昭62−108,455、
同62−108,457に記載)、γ−β−MnO2
とLi2 MnO3 の混合物(米国特許4,758,
484)、アモルファス状V2 O5 (特開昭61−
200,667)、V6 O13、Lix Niy C
o(1−y) O2 (0.05≦x≦1.10、0≦
y≦1)(特開平1−294372号)、MoS2 (
特開昭61−64,083)、TiS2 (特開昭62
−222,578)、ポリアニリン(特開昭60−65
,031、同60−149,628、同61−281,
128、同61−258,831、同62−90,87
8、同62−93,868、同62−119,231、
同62−181,334、同63−46,223)、ポ
リアセチレン(特開昭57−121,168、同57−
123,659、同58−40,781、同58−40
,781、同60−124,370、同60−127,
669、同61−285,678)、ポリフェニレンが
特に有効である。電極活物質には、通常、カーボン、銀
(特開昭63−148,554)あるいはポリフェニレ
ン誘導体(特開昭59−20,971)などの導電性材
料やテフロンなどの接合剤を含ませることができる。 【0033】負極活物質としては、金属リチウム、ポリ
アセン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、カーボン(
特開平1−204361号)の他、リチウム合金として
、アルミニウムやマグネシウムなどの合金(特開昭57
−65,670、同57−98,977)、水銀合金(
特開昭58−111,265)、Ptなどの合金(特開
昭60−79,670)、Sn−Ni合金(特開昭60
−86,759)やウッド合金(特開昭60−167,
279)、導電性ポリマーとの合金(特開昭60−26
2,351)、Pd−Cd−Bi合金(特開昭61−2
9,069)、Ga−In合金(特開昭61−66,3
68)、Pb−Mgなどの合金(特開昭61−66,3
70)、Znなどの合金(特開昭61−68,864)
、Al−Agなどの合金(特開昭61−74,258)
、Cd−Snなどの合金(特開昭61−91,864)
、Al−Niなどの合金(特開昭62−119,865
、同62−119,866)、Al−Mnなどの合金(
米国特許4,820,599号)などが用いられている
。なかでも、リチウム金属あるいはそのAl合金、カー
ボンを用いることが有効である。 【0034】 【実施例】以下、実施例により更に本発明を詳細に説明
するが発明の主旨を越えない限り実施例に限定されるも
のではない。 実施例1 (化合物例I−1合成法)(2−オキソ−1,3−ジオ
キソラン−4−イル)メチルアクリレート40gとトシ
ルメチルイソシアニド45gをエチルエーテル/ジメチ
ルスルホキシド(体積比2/1)の溶液500mlに溶
かし、、窒素雰囲気下、15℃で60%水素化ナトリウ
ム12gとエチルエーテル100mlの混合液中に攪拌
しながら15分で滴下した。さらに反応温度を40℃に
上げ15min 攪拌した。その後エチルエーテル70
0mlを追加し、200mlの水で洗浄を3回くり返し
た。硫酸マグネシウムでエーテル層を乾燥した後、エー
テルを減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフで
精製し、液体状化合物I−1を17g得た。元素分析及
びH−NMRでI−1である事を確認した。C9 H9
O5 N、C;51.26%、H;4.44%、N;
6.51%(計算値C;51.18%、H;4.30%
、N;6.63%)H−NMR溶媒CDCl3 4
.20〜4.70ppm(4H、m)、
4.90〜5
.10ppm(1H、m)、
6.55〜6.65pp
m(1H、m)、
6.75〜6.85ppm(1H、
m)、
7.35〜7.45ppm(1H、m)(実施
例2)化合物I−1 6gとピロール1.8gをアセ
トニトリル500mlに溶かし、氷冷した。この溶液を
激しく攪拌しながら塩化第二鉄80gをアセトニトリル
100mlに溶解した溶液を、5℃以下に保ちながら1
時間かけて滴下した。5℃以下を保ちつつ4時間攪拌を
続けた後生成した黒色沈殿物を濾別した。この黒色固体
をプロピレンカーボネート100ml、アセトニトリル
500mlで洗浄し生成物3.1g(P−1ポリマー)
を得た。BET法を用い表面積を測定したところ8.5
m2/gであった。また電子顕微鏡で粒径を測定したと
ころ、粒径は1μmから800μmであり、平均粒径は
100μmであった。またP−1ポリマーを用い、ペレ
ットを作製し、四端子法で電導度を測定したところ2.
1×10−1s/cmであった。 【0035】(実施例3〜11)高分子化合物例中のP
−2、P−3、P−4、P−6、P−7、P−8、P−
9、P−11、P−12を用い、実施例2と同様の測定
を行なった。結果を表1に示す。 (実施例12)ポリマーP−2を乳ばちを用いてすりつ
ぶした。(P−Aポリマー)。その比表面積、電導度を
表1に示す。 【0036】 【表1】 【0037】(実施例13)P−1ポリマー300mg
、アセチレンブラック20mg、テフロン20mgを混
合し、加圧成形し、ペレットを形成した。この時のペレ
ットの密度は1.62g/cm3 であった。このペレ
ットを正極として負極にリチウム金属、電解液に1 m
ol/lのLiBF4 を含むプロピレンカーボネート
/ジメトキシエタン=1/1(体積比)を用い、図1に
示す電池を作成し、2.6V〜3.5Vの間で充放電を
行なった。10サイクル目と200サイクル目の放電容
量を表2に示す。 (実施例)14〜17 P−1を変更する以外は実施例13と同様にして実験を
行なった。用いた化合物と結果を表2に示す。 【0038】 【表2】 【0039】(比較例1)ピロール10gを用い実施例
−2と同様にして重合を行ない、黒色生成物C−1を得
た。C−1の比表面積、電導度を表1に示す。C−1を
用い実施例13と同様にして実験を行なった。結果を表
2に示す。 (比較例2)N位PEOポリマー(化合物A)10gを
用い、実施例−2と同様にして重合を行ない、黒色生成
物C−2を得た。C−2の比表面積、電導度を表1に示
す。C−2を用い、実施例13と同様にして実験を行な
った。結果を表2に示す。化合物A 【0040】 【化10】 【0041】(比較例3)化合物I−1 1.7gと
ピロール5gをアセトニトリル−水(体積比1:1)5
00mlに溶かし60℃に保った。この溶液を激しく攪
拌しながら過硫酸アンモニウム30gを水200mlに
とかした溶液を徐々に滴下した。生成した黒色沈殿を実
施例1と同様に洗浄し生成物(C−3)2.9gを得た
。C−3の比表面積、電導度を表1に示す。C−3を用
い、実施例13と同様にして実験を行なった。結果を表
2に示す。 【0042】 【発明の効果】本発明の電子伝導性高分子は、容量及び
くり返し特性に優れる。
の帯電防止材料や、電気、電子工業の利用分野において
電池、コンデンサー、エレクトロクロミック素子等の導
電性材料として応用できるものである。 【0002】 【従来の技術】電子伝導性を有する有機高分子材料は、
近年バッテリーや種々の機能デバイスとしての応用が検
討されている。例えば、ポリアニリン(特開平2−63
8)、ポリピロール(特開昭62−226568)、ポ
リアセン(特開昭63−301465)等が有望とされ
ている。これら電子伝導性高分子の製造は、電解重合法
又は化学的酸化重合法によっている。電解重合法は■生
成量が電極の大きさに制限される。■電極から重合生成
物をはがす工程が必要である、等の点から量産性、コス
トに問題があった。 【0003】また、ポリアニリン、ポリピロールをバッ
テリー用の電極として用いた場合その容量はポリアニリ
ンで5.6wh/kg、ポリピロールで8.2wh/k
g(化学と工業第42巻第9号1560頁1989年)
と小さいものであった。この点に関し、ニトリルブタジ
エンラバーを介してポリピロールの電解重合を行ない、
後にニトリルブタジエンラバーを洗浄することでポリピ
ロール膜中の利用できる活性点を増やし、容量の向上を
検討している(逢坂ら、ジャーナル・オブ・ザ・エレク
トロケミカル・ソサイアティー、134巻、2479頁
、1987年)が、電解重合である為、生産量、コスト
の面で実用に供さないものであった。また、N位に3,
6,9−トリオキサデシル基を有するピロールを電解重
合したものは、ポリエチレンオキサイドの高分子固体電
解質を用いた系で無置換のポリピロールより2倍から3
0倍の容量を有するものであったが、くり返し特性に劣
るものであった(エム、ジー、ミネットらシンセティッ
ク メタルズ28巻、C211頁、1989年)。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
よりも容量が向上し、充放電くり返し特性に優れた電子
伝導性高分子及びその製造法を提供することである。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記課題は少なくとも下
記一般式(1) で表わされる繰り返し単位を有する事
を特徴とする電子伝導性高分子によって達成された。一
般式(1) 【0006】 【化2】 【0007】(式中X1 、X1 ′は2価の連結基を
表わし、R1 、R1 ′はアルキレン基を表わし、R
2 は環状エステル誘導体、非環状エステル誘導体、環
状エーテル誘導体、スルホン誘導体を表わし、R3 は
水素原子、アルキル基、アリール基、環状エステル誘導
体、非環状エステル誘導体、環状エーテル誘導体、スル
ホン誘導体を表わし、R4 は水素原子、アルキル基、
アリール基を表わし、a、b、cは0又は1であり、Y
は−NR4 −、−O−、−S−、−Te−、Seを表
わす。)【0008】一般式(1) の化合物について
更に詳しく説明する。X1 は2価の連結基を表わし、
好ましくは−C(O)O−基、−C(O)N(R5 )
−基、−CH2 O−基、−(O)S(O)−基、−C
(O)−基である。 R5 は水素原子、炭素数1〜3のアルキル基であり、
好ましくは水素原子、メチル基である。Xとして特に好
ましくは−C(O)O−基、−CH2 O−基、−C(
O)−基である。X1 ′はX1 と同義である。R1
は2価の連結基を表わし、好ましくは炭素数1〜10
のアルキレン基であり、更に好ましくは炭素数1〜5の
アルキレン基であり、特に好ましくは炭素数1〜3のア
ルキレン基である。R1 ′はR1 と同義である。R
2 は環状エステル基、非環状エステル基、環状エーテ
ル基、スルホン基を表わし好ましくは、5〜7員環の環
状炭酸エステル、−OC(O)OCH3 、−OC(O
)OC2 H5 、−OC(O)OC3 H7 、−O
C(O)CH3 、−OC(O)C2 H5 、−OC
(O)C3 H7 、5〜7員環のラクトン、3〜12
員環の環状エーテル、−(O)S(O)CH3 、−(
O)S(O)C2 H5 、−(O)S(O)C3 H
7 であり更に好ましくは5〜6員環の環状炭酸エステ
ル、−OC(O)OCH3 、−OC(O)CH3 、
5〜6員環のラクトン、3〜12員環の環状エーテル、
−(O)S(O)CH3 であり、特に好ましくは、 【0009】 【化3】 【0010】である。Yは−NR4 −、−O−、−S
−、−Te−、−Se−である。R3 は水素原子、ア
ルキル基、アリール基、エステル基、環状エーテル基、
スルホン基であり、好ましくは、水素原子、炭素数1〜
10のアルキル基、フェニル基、又はR2 で好ましい
とした基と同義の基であり、更に好ましくは、水素原子
、炭素数1〜5のアルキル基、フェニル基、又はR2
で更に好ましいとした基と同義の基であり、特に好まし
くは、水素原子、メチル基、エチル基、フェニル基、又
はR2 で特に好ましいとした基と同義である。Xが窒
素原子のときR4 は水素原子又は炭素数1〜10のア
ルキル基、アリール基を表わし、好ましくは水素原子、
炭素数1〜5のアルキル基、フェニル基であり特に好ま
しくは水素原子、メチル基、エチル基、フェニル基であ
る。a、b、cは各々0又は1である。以下に本発明の
一般式(1) で表わされる化合物のモノマーの具体例
を示すが無論これらに限定されるものではない。 【0011】 【化4】 【0012】 【化5】 【0013】本発明の化合物を重合する際溶液中で電気
化学的に酸化重合する方法(電解重合法)、溶液中で酸
化剤と反応させ酸化重合する方法(化学的酸化重合)が
用いることができる。化学的酸化重合法は公知の化学的
酸化重合法を用いることができる。化学的酸化重合によ
る高分子は、任意の有機溶媒中一般式(1) で表わさ
れる化合物を溶解または分散し、30℃〜−20℃(好
ましくは20℃〜0℃)で触媒(酸化剤)溶液を徐々に
滴下することで得ることができる。 【0014】化学的酸化重合で用いることのできる触媒
としては、一般式(1) を酸化できるものであればよ
い。 例えば、鉄、アルミニウム、スズ、マンガン、チタン、
ジルコニウム、クロム、モリブデン、タングステン、ル
テニウム、白金、パラジウムの塩化物、BF4 塩、B
F6 塩等の金属触媒。具体例として、塩化第二鉄、塩
化第二スズ、塩化モリブデン、塩化タングステン、Fe
(BF4 )3 、Fe(PF6 )3 、三塩化ルテ
ニウム、等があげられる。また、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。 【0015】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10の範囲で使用することがで
きる。また、重合時に導電性の塩を共に用いて重合して
もよい。用いることのできる塩としては、アルカリ金属
カチオン(Li+ 、Na+ 、K+ 等)、NO+
、NO2 + カチオン、オニウムカチオン(Et4
N+ 、Bu4 N+ 、Bu3 P+ 等)と負イオ
ン(BF4 − 、AsF4 − 、AsF6 − 、
SbF6 − 、SbCl6 − 、PF6 − 、C
lO4 − 、AlF4 − 、AlF6 − 、Ni
F42−、ZrF6 2−、TiF6 2−、B10C
l102−、HSO4 − 、SO4 2−、Cl−
、Br− 、F− 、アントラキノンスルホン酸アニオ
ン)からなる塩を含む塩、HCOOLi、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、FeC
l3 のような塩化物、ピリジン塩酸塩のような有機ア
ミン塩等、を挙げることができる。 【0016】電解酸化重合法による高分子は、導電性の
塩を溶解できる有機溶媒中、一般式(I)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℃〜0℃)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。電解酸化重合法で用いること
のできる電極材料としては、金属電極(例えば、Au、
Pt、Ni、Cu、Sn、Zu)、炭素電極(例えば、
グラッシーカーボン)、金属酸化電極(例えば、SnO
2 、In2 O3 )等が挙げられる。また、別に参
照電極を用いると好ましい。 【0017】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(Li+ 、N
a+ 、K+ 等)、NO+ 、NO2 + カチオン
、オニウムカチオン(Et4 N+ 、Bu4 N+
、Bu3 P+ 等)と負イオン(BF4 −、AsF
4 − 、AsF6 − 、SbF6 − 、SbCl
6 − 、PF6 − 、ClO4 − 、AlF4
− 、AlF6 − 、NiF4 2−、ZrF6 2
−、TiF6 2−、B10Cl102−、HSO4
− 、SO4 2−、Cl− 、Br− 、F− )か
らなる塩、スルホン酸アニオン(CH3 C6 H4
SO3 − 、C6 H5 SO3 − 、CF3 S
O3 − 、ポリスチレンスルホン酸等)を含む塩、H
COOLi、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、FeCl3 のような塩化物、ピリ
ジン塩酸塩のような有機アミン塩等、を挙げることがで
きる。 【0018】化学的酸化重合法及び電解重合法で使用す
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、スルフォラン、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、ジ
オキサン、メタノール、エタノール、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)、
あるいは上記の2種以上の混合物を挙げることができる
。重合法はコストの面から大量合成が容易な酸化重化法
の方が好ましい。 【0019】本発明の導電性高分子は、一般式(I)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、酸化重合の際一般式(I
)で表わされる化合物以外のモノマーを1種又は2種以
上用いても良い。また重合初期に用いることのできるモ
ノマーとしては、例えばヘテロ原子として酸素、窒素、
イオウ、セレン等を含有するヘテロ環化合物があげられ
、好ましくはフラン、ピロール、チオフェンである。 【0020】本発明の一般式(1) とヘテロ環化合物
を共重合する場合、任意のモル比で共重合が可能である
が、好ましくは一般式(1) の化合物がモル比で0.
1%以上更に好ましくは1%以上含まれることが好まし
い。本発明の高分子化合物の好ましい具体例を以下に示
すが、無論これらに限定されるものではない。各成分の
割合は重量百分率で表してある。 【0021】 【化6】 【0022】 【化7】 【0023】 【化8】 【0024】 【化9】 【0025】また、本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子を用いて電池用正極活物質を構成する際、電子
伝導性高分子を粉砕して用いることができる。粉砕の方
法については、公知の粉砕法を用いることができる。例
えば、ボールミル、ロールミル、回転粉砕機、乳ばちに
よる粉砕等である。この電子伝導性高分子の比表面積は
0.1m2/g〜1,000m2/gが好ましく更に好
ましくは0.5m2/g〜1,000m2/gであり、
特に好ましくは、1m2/g〜1,000m2/gであ
る。また本発明の電子伝導性高分子はカーボン等の導電
性材料やテフロン等の接合剤を含ませることができる。 【0026】本発明の電子伝導性高分子は、高分子固体
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。本発明の電子伝導性高分子は複数層を形
成してもよく、また公知の電子伝導性高分子とで複数層
を形成してもよい。また、周期律表Ia族又はIIa族
の金属イオンの塩との積層を更に有してもよい。しかし
、高分子固体電解質と本発明の電子伝導性高分子が直接
接触しているものが好ましい。本発明の電子伝導性高分
子との積層導電性材料を得る高分子固体電解質は、カチ
オンポリマー、アニオンポリマー、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアルキレンオキシドポリマー(PEO、PPO
やPEOを含むケイ素化合物及びフォスファゼン等)、
ポリビニルアルコール等と塩を組み合わせたものが挙げ
られる。これらの具体例は、特開昭61−256573
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6
3−142061号、同63−130613号、同60
−23974号、同63−136409号、同63−1
93954号、同63−186766号、同63−20
5364号、マクロモレキュールス21巻648頁に記
載されている。高分子固体電解質を構成する塩としては
、前記の化学的酸化重合法における重合時に用いられる
導電性の塩を挙げることができる。好ましくは、周期律
表Ia又はIIa族の金属イオンの塩であり、更に好ま
しくは、Li塩であり、例えば 【0027】LiBF4 、LiClO4 、LiCF
3SO3 、LiPF6 、トルエンスルホン酸リチウ
ム塩等である。また高分子固体電解質中には、負極材料
のイオンが拡散しやすいよう、任意の有機溶媒(例えば
プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、γ−
ブチロラクトン、ジメトキシエタン、メチルテトラヒド
ロフラン、テトラヒドロフラン、アセトントリル、1,
3−ジオキソラン、ニトロメタン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド等を単独で、あるいは混合し
て含浸してもよい。 【0028】積層体導電性材料は、得られた電子伝導性
高分子が粉末又は塊状であるときには、圧縮成形で加工
したフィルムを高分子固体電解質膜に圧着せしめて作成
することができる。また得られた電子伝導性高分子が分
散物であるときには、ローラーコート、スピンコート、
ギーサーコート、ディップコート、スプレーによるコー
ト、押出成形等の公知の塗布方法、及び公知の乾燥方法
を用いることができる。 【0029】また、本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子は、周期律表Ia族又はIIa族の金属イオン
の塩を有する電解質層と積層して、電池として用いるこ
ともできる。 【0030】また本発明の化合物は高分子固体電解質の
機能を持たすことで実質的に電解質層を不要化すること
も可能である。すなわち正極(本発明の化合物)と負極
との間にセパレーターを用いるだけでバッテリーとして
の機能を発現することができる。該積層材料はそれぞれ
のコンポーネントを独自に作成した後積層させても良い
し、またセパレーター上に正極材料を塗布あるいは圧着
した後負極を積層させてもよい。セパレーターは負極材
料のイオン(例えばLi+ )が拡散しやすい様任意の
有機溶媒(例えばプロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート、γ−ブチルラクトン、ジメトキシエタン、
メチルテトラヒドロフラン、アセトニトリル、1,3−
ジオキソラン、ニトロメタン、ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド等)を単独であるいは混合して含
浸させておくのが好ましい。 【0031】上記有機溶媒にはリチウム塩を入れても良
い。リチウム塩の例としては、LiBF4 、LiCl
O4 、LiCF3 SO3 、LiPF6 、トルエ
ンスルホン酸リチウム塩等である。セパレーター材料と
しては、ポリオレフィン、ポリエステル、塩化ビニル、
フッ素樹脂、ポリアミド、ポリスルホン、セルロース、
ポリウレタン、ガラス繊維等任意の材料を用いることが
できる。 またこれらにプラズマ処理、グロー処理、放射線処理、
プラズマ重合、プラズマ開始重合、放射線重合、放射線
開始重合等の処理をしても良い。 【0032】また本発明の電子伝導性高分子を電池とし
て用いる場合、正極活物質として、マンガン、モリブデ
ン、バナジウム、チタン、クロム、ニオブ、コバルト、
ニッケルなどの酸化物、硫化物やセレン化物、活性炭(
特開昭60−167,280記載)、炭素繊維(特開昭
61−10,882記載)、ポリアニリン、アミノ基置
換芳香族ポリマー、複素環ポリマー、ポリアセン、ポリ
イン化合物などを併用することができる。なかでも、活
性炭、γ−MnO2 (特開昭62−108,455、
同62−108,457に記載)、γ−β−MnO2
とLi2 MnO3 の混合物(米国特許4,758,
484)、アモルファス状V2 O5 (特開昭61−
200,667)、V6 O13、Lix Niy C
o(1−y) O2 (0.05≦x≦1.10、0≦
y≦1)(特開平1−294372号)、MoS2 (
特開昭61−64,083)、TiS2 (特開昭62
−222,578)、ポリアニリン(特開昭60−65
,031、同60−149,628、同61−281,
128、同61−258,831、同62−90,87
8、同62−93,868、同62−119,231、
同62−181,334、同63−46,223)、ポ
リアセチレン(特開昭57−121,168、同57−
123,659、同58−40,781、同58−40
,781、同60−124,370、同60−127,
669、同61−285,678)、ポリフェニレンが
特に有効である。電極活物質には、通常、カーボン、銀
(特開昭63−148,554)あるいはポリフェニレ
ン誘導体(特開昭59−20,971)などの導電性材
料やテフロンなどの接合剤を含ませることができる。 【0033】負極活物質としては、金属リチウム、ポリ
アセン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、カーボン(
特開平1−204361号)の他、リチウム合金として
、アルミニウムやマグネシウムなどの合金(特開昭57
−65,670、同57−98,977)、水銀合金(
特開昭58−111,265)、Ptなどの合金(特開
昭60−79,670)、Sn−Ni合金(特開昭60
−86,759)やウッド合金(特開昭60−167,
279)、導電性ポリマーとの合金(特開昭60−26
2,351)、Pd−Cd−Bi合金(特開昭61−2
9,069)、Ga−In合金(特開昭61−66,3
68)、Pb−Mgなどの合金(特開昭61−66,3
70)、Znなどの合金(特開昭61−68,864)
、Al−Agなどの合金(特開昭61−74,258)
、Cd−Snなどの合金(特開昭61−91,864)
、Al−Niなどの合金(特開昭62−119,865
、同62−119,866)、Al−Mnなどの合金(
米国特許4,820,599号)などが用いられている
。なかでも、リチウム金属あるいはそのAl合金、カー
ボンを用いることが有効である。 【0034】 【実施例】以下、実施例により更に本発明を詳細に説明
するが発明の主旨を越えない限り実施例に限定されるも
のではない。 実施例1 (化合物例I−1合成法)(2−オキソ−1,3−ジオ
キソラン−4−イル)メチルアクリレート40gとトシ
ルメチルイソシアニド45gをエチルエーテル/ジメチ
ルスルホキシド(体積比2/1)の溶液500mlに溶
かし、、窒素雰囲気下、15℃で60%水素化ナトリウ
ム12gとエチルエーテル100mlの混合液中に攪拌
しながら15分で滴下した。さらに反応温度を40℃に
上げ15min 攪拌した。その後エチルエーテル70
0mlを追加し、200mlの水で洗浄を3回くり返し
た。硫酸マグネシウムでエーテル層を乾燥した後、エー
テルを減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフで
精製し、液体状化合物I−1を17g得た。元素分析及
びH−NMRでI−1である事を確認した。C9 H9
O5 N、C;51.26%、H;4.44%、N;
6.51%(計算値C;51.18%、H;4.30%
、N;6.63%)H−NMR溶媒CDCl3 4
.20〜4.70ppm(4H、m)、
4.90〜5
.10ppm(1H、m)、
6.55〜6.65pp
m(1H、m)、
6.75〜6.85ppm(1H、
m)、
7.35〜7.45ppm(1H、m)(実施
例2)化合物I−1 6gとピロール1.8gをアセ
トニトリル500mlに溶かし、氷冷した。この溶液を
激しく攪拌しながら塩化第二鉄80gをアセトニトリル
100mlに溶解した溶液を、5℃以下に保ちながら1
時間かけて滴下した。5℃以下を保ちつつ4時間攪拌を
続けた後生成した黒色沈殿物を濾別した。この黒色固体
をプロピレンカーボネート100ml、アセトニトリル
500mlで洗浄し生成物3.1g(P−1ポリマー)
を得た。BET法を用い表面積を測定したところ8.5
m2/gであった。また電子顕微鏡で粒径を測定したと
ころ、粒径は1μmから800μmであり、平均粒径は
100μmであった。またP−1ポリマーを用い、ペレ
ットを作製し、四端子法で電導度を測定したところ2.
1×10−1s/cmであった。 【0035】(実施例3〜11)高分子化合物例中のP
−2、P−3、P−4、P−6、P−7、P−8、P−
9、P−11、P−12を用い、実施例2と同様の測定
を行なった。結果を表1に示す。 (実施例12)ポリマーP−2を乳ばちを用いてすりつ
ぶした。(P−Aポリマー)。その比表面積、電導度を
表1に示す。 【0036】 【表1】 【0037】(実施例13)P−1ポリマー300mg
、アセチレンブラック20mg、テフロン20mgを混
合し、加圧成形し、ペレットを形成した。この時のペレ
ットの密度は1.62g/cm3 であった。このペレ
ットを正極として負極にリチウム金属、電解液に1 m
ol/lのLiBF4 を含むプロピレンカーボネート
/ジメトキシエタン=1/1(体積比)を用い、図1に
示す電池を作成し、2.6V〜3.5Vの間で充放電を
行なった。10サイクル目と200サイクル目の放電容
量を表2に示す。 (実施例)14〜17 P−1を変更する以外は実施例13と同様にして実験を
行なった。用いた化合物と結果を表2に示す。 【0038】 【表2】 【0039】(比較例1)ピロール10gを用い実施例
−2と同様にして重合を行ない、黒色生成物C−1を得
た。C−1の比表面積、電導度を表1に示す。C−1を
用い実施例13と同様にして実験を行なった。結果を表
2に示す。 (比較例2)N位PEOポリマー(化合物A)10gを
用い、実施例−2と同様にして重合を行ない、黒色生成
物C−2を得た。C−2の比表面積、電導度を表1に示
す。C−2を用い、実施例13と同様にして実験を行な
った。結果を表2に示す。化合物A 【0040】 【化10】 【0041】(比較例3)化合物I−1 1.7gと
ピロール5gをアセトニトリル−水(体積比1:1)5
00mlに溶かし60℃に保った。この溶液を激しく攪
拌しながら過硫酸アンモニウム30gを水200mlに
とかした溶液を徐々に滴下した。生成した黒色沈殿を実
施例1と同様に洗浄し生成物(C−3)2.9gを得た
。C−3の比表面積、電導度を表1に示す。C−3を用
い、実施例13と同様にして実験を行なった。結果を表
2に示す。 【0042】 【発明の効果】本発明の電子伝導性高分子は、容量及び
くり返し特性に優れる。
【図1】実施例16〜27、比較例1、2で用いたコイ
ン型電池の断面図である。
ン型電池の断面図である。
1 本発明の化合物が含まれる正極活物質2 電解
質溶液を含浸した不織布 3 負極活物質(リチウム) 4 ステンレスケース 5 絶縁性合成ゴム
質溶液を含浸した不織布 3 負極活物質(リチウム) 4 ステンレスケース 5 絶縁性合成ゴム
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも下記一般式(1) で表わ
される繰り返し単位を有する事を特徴とする電子伝導性
高分子。一般式(1) 【化1】 (式中X1 、X1 ′は2価の連結基を表わし、R1
、R1 ′はアルキレン基を表わし、R2 は環状エ
ステル誘導体、非環状エステル誘導体、環状エーテル誘
導体、スルホン誘導体を表わし、R3 は水素原子、ア
ルキル基、アリール基、環状エステル誘導体、非環状エ
ステル誘導体、環状エーテル誘導体、スルホン誘導体を
表わし、R4 は水素原子、アルキル基、アリール基を
表わし、a、b、cは0又は1であり、Yは−NR4
−、−O−、−S−、−Te−、Seを表わす。) - 【請求項2】共重合くり返し単位がヘテロ環化合物であ
る事を特徴とする特許請求項(1) 記載の電子伝導性
高分子。 - 【請求項3】該高分子化合物が、溶液中で酸化剤と反応
させて得られる事を特徴とする特許請求項(1) 記載
の電子伝導性高分子。 - 【請求項4】該高分子化合物が、電気化学的な酸化重合
により得られる事を特徴とする特許請求項(1) 記載
の電子伝導性高分子 - 【請求項5】該高分子化合物の比表面積が0.1m2/
g以上、1,000m2/g以下である事を特徴とする
特許請求項(1) 記載の電子伝導性高分子。 - 【請求項6】特許請求項(1) 記載の電子伝導性高分
子を用いることを特徴とする電池用正極材料。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001261795A (ja) * | 2000-02-03 | 2001-09-26 | Bayer Ag | 水溶性π共役重合体の製造方法 |
JP2001329253A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-11-27 | Kao Corp | 帯電防止剤組成物 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5681953A (en) * | 1992-11-19 | 1997-10-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fluoroaluminate (AlF4) compounds |
US6620231B2 (en) | 2000-03-14 | 2003-09-16 | Kao Corporation | Antistatic composition |
WO2002101773A1 (en) * | 2001-05-11 | 2002-12-19 | Mitsubishi Chemical Corporation | Electrolytic solution for electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using it |
DE10240032A1 (de) * | 2002-08-27 | 2004-03-11 | Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh | Ionenleitender Batterieseparator für Lithiumbatterien, Verfahren zu deren Herstellung und die Verwendung derselben |
CN107785603B (zh) * | 2017-09-12 | 2019-05-28 | 深圳启辰新能源科技有限公司 | 锂硫电池电解液及其制备方法以及使用所述电解液的电池 |
WO2019217776A1 (en) | 2018-05-11 | 2019-11-14 | 3M Innovative Properties Company | Polycrystalline, aluminosilicate ceramic filaments, fibers, and nonwoven mats, and methods of making and using the same |
CN112118909A (zh) | 2018-05-11 | 2020-12-22 | 3M创新有限公司 | 多晶硅铝酸盐陶瓷长丝、纤维和非织造垫及其制备和使用方法 |
GB201813436D0 (en) | 2018-08-17 | 2018-10-03 | Thermal Ceram Uk Ltd | Inorganic fibres |
JP2023508111A (ja) | 2019-12-30 | 2023-02-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 多結晶性アルミノシリケートセラミックフィラメント不織マット、及びその製造方法 |
JP2023508112A (ja) | 2019-12-30 | 2023-02-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 多結晶性アルミノシリケートセラミックフィラメント不織マット、及びその製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59168010A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-21 | バスフ アクチエンゲゼルシヤフト | 導電性の粉末状ピロ−ル重合物の製法 |
JPS61263044A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-21 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 電極材料 |
JPH0264192A (ja) * | 1988-05-20 | 1990-03-05 | Showa Denko Kk | エレクトロクロミック表示素子及びその製造方法 |
JPH02227425A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Katsumi Yoshino | 共役系重合体 |
JPH04106121A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Nippon Oil Co Ltd | 3―アミノ酸誘導体置換ピロール重合体 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2527844B1 (fr) * | 1982-06-01 | 1986-01-24 | Thomson Csf | Dispositif electrochromique pouvant servir au stockage d'energie et systeme d'affichage electrochromique |
GB8517622D0 (en) * | 1985-07-12 | 1985-08-21 | Secr Defence | Electrically conducting conjugated polymers |
US4795687A (en) * | 1986-09-12 | 1989-01-03 | Mitsubishi Kasei Corp. | Electrically conductive material and a process for the preparation of same and secondary battery using the electrically conductive material |
US4880508A (en) * | 1988-02-12 | 1989-11-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Water-soluble conductive polymers |
DE3843412A1 (de) * | 1988-04-22 | 1990-06-28 | Bayer Ag | Neue polythiophene, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP3022611A patent/JP2958576B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-09 US US07/818,287 patent/US5254416A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59168010A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-21 | バスフ アクチエンゲゼルシヤフト | 導電性の粉末状ピロ−ル重合物の製法 |
JPS61263044A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-21 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 電極材料 |
JPH0264192A (ja) * | 1988-05-20 | 1990-03-05 | Showa Denko Kk | エレクトロクロミック表示素子及びその製造方法 |
JPH02227425A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Katsumi Yoshino | 共役系重合体 |
JPH04106121A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Nippon Oil Co Ltd | 3―アミノ酸誘導体置換ピロール重合体 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001261795A (ja) * | 2000-02-03 | 2001-09-26 | Bayer Ag | 水溶性π共役重合体の製造方法 |
JP2001329253A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-11-27 | Kao Corp | 帯電防止剤組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US5254416A (en) | 1993-10-19 |
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