JPH04292623A - 導電性高分子の製造方法 - Google Patents
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Classifications
-
- 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
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (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
【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、電子工業の分野において、電池
、コンデンサ−、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叉は面状発熱体及び電磁
遮断材料等の広範囲な導電材料として応用できるもので
ある。
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−、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叉は面状発熱体及び電磁
遮断材料等の広範囲な導電材料として応用できるもので
ある。
【0002】
【従来の技術】プラスチックフィルムの帯電防止材料や
電気、電子工業分野での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、ポリピロ−ル、ポリチオフェン、ポリ
フェニレンビニレン、ポリアセチレン等が、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,
421,296号、特開昭58−187432号、同5
9−207933号、同60−67527号、同60−
120722号、同58−209864号、同60−1
97728号、同61−76524号、同61−258
831号、特開平1−1760615号、特開昭62−
225517号、同63−69823号、同63−69
824号、米国特許4,697,001号等に記載され
ている。また、イオン伝導性高分子としては、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−及びフォスファゼン系ポリマ−が特開昭61−2
56573号、同61−124001号、同62−20
263号、同62−139266号、同63−2410
66号、同63−241026号、同63−13547
7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−ルズ(Mac
romolecules)21巻、648頁(1988
年)等に記載されている。これらの材料をポリマ−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、ポリマ−(Polymer )22巻1
454〜1455頁(1981年)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
、PEOのようなイオン伝導性高分子からなる固体電解
質と組み合わせている。しかしながら、上記のポリマ−
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。また、これらの問題点の
改良にはオキシアルキレン基を有する導電性高分子が有
用であることが特開平2−219823号に記載されて
いる。しかしながら、これらの導電性高分子を用いても
放電容量が不十分などの問題を持っていた。
電気、電子工業分野での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、ポリピロ−ル、ポリチオフェン、ポリ
フェニレンビニレン、ポリアセチレン等が、西独特許第
3,223,544号、同3,318,856号、同3
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225517号、同63−69823号、同63−69
824号、米国特許4,697,001号等に記載され
ている。また、イオン伝導性高分子としては、ポリエチ
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リマ−及びフォスファゼン系ポリマ−が特開昭61−2
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66号、同63−241026号、同63−13547
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同63−193954号、同63−186766号、同
63−205364号、マクロモレキュ−ルズ(Mac
romolecules)21巻、648頁(1988
年)等に記載されている。これらの材料をポリマ−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、ポリマ−(Polymer )22巻1
454〜1455頁(1981年)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
、PEOのようなイオン伝導性高分子からなる固体電解
質と組み合わせている。しかしながら、上記のポリマ−
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。また、これらの問題点の
改良にはオキシアルキレン基を有する導電性高分子が有
用であることが特開平2−219823号に記載されて
いる。しかしながら、これらの導電性高分子を用いても
放電容量が不十分などの問題を持っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的は
、電気伝導性に優れた新規な導電性高分子の製造方法を
提供することにある。本発明の第2の目的は、充放電特
性に優れた導電性材料に使用できる導電性高分子の製造
方法を提供することにある。
、電気伝導性に優れた新規な導電性高分子の製造方法を
提供することにある。本発明の第2の目的は、充放電特
性に優れた導電性材料に使用できる導電性高分子の製造
方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、下記一般式(I)で表される化合物の少なくとも
一種を化学的酸化重合して得る導電性高分子の製造方法
において、少なくとも一種の銅化合物を酸化剤として用
いることを特徴とする導電性高分子の製造方法によって
上記の目的が解決されることを見いだした。一般式(I
)
結果、下記一般式(I)で表される化合物の少なくとも
一種を化学的酸化重合して得る導電性高分子の製造方法
において、少なくとも一種の銅化合物を酸化剤として用
いることを特徴とする導電性高分子の製造方法によって
上記の目的が解決されることを見いだした。一般式(I
)
【0005】
【化2】
【0006】一般式(I)について更に詳しく説明する
。Xは連結基を表すが、具体的には−[(X1 )μ−
(J1 −X2 )p −(J2 −X3 )q −(
J3 )r ]s − で表される。J1 、J2、
J3 は同じでも異なっていてもよく、−O−、−S−
、−CO−、−SO2 −、−OCO−、−COO−、
−CON(R5 )−、−SO2 (R5 )−、−N
(R5 )CO−、−N(R5 )SO2 −、−N(
R5 )R6 −、−N(R5 )−R6 −N(R7
)−、−N(R5 )−CO−N(R7 )−、−N
(R5 )−SO2 −N(R7 )−、−N(R5
)CO2 −、−OCON(R5 )−等を挙げること
ができる。R5 は水素原子、それぞれ置換されてもよ
いアルキル基、フェニル基を表す。R6 は炭素数1〜
4のアルキレン基を表す。R7 は水素原子、置換され
てもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。好ましくは
、−CO−、−SO2 −、−CONH−、−SO2
NH−、−NHCO−、−NHSO2 −、−O−、−
NHCONH−、−S−、−CO2 −、−OCO−、
−NHCO2 −、及び−OCONH−である。X1
、X2 およびX3 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−レン基
、アラルキレン基を表す。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−レン基、置換アリ
−レン基である。μ、p、q、rおよびsは0または1
を表す。
。Xは連結基を表すが、具体的には−[(X1 )μ−
(J1 −X2 )p −(J2 −X3 )q −(
J3 )r ]s − で表される。J1 、J2、
J3 は同じでも異なっていてもよく、−O−、−S−
、−CO−、−SO2 −、−OCO−、−COO−、
−CON(R5 )−、−SO2 (R5 )−、−N
(R5 )CO−、−N(R5 )SO2 −、−N(
R5 )R6 −、−N(R5 )−R6 −N(R7
)−、−N(R5 )−CO−N(R7 )−、−N
(R5 )−SO2 −N(R7 )−、−N(R5
)CO2 −、−OCON(R5 )−等を挙げること
ができる。R5 は水素原子、それぞれ置換されてもよ
いアルキル基、フェニル基を表す。R6 は炭素数1〜
4のアルキレン基を表す。R7 は水素原子、置換され
てもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。好ましくは
、−CO−、−SO2 −、−CONH−、−SO2
NH−、−NHCO−、−NHSO2 −、−O−、−
NHCONH−、−S−、−CO2 −、−OCO−、
−NHCO2 −、及び−OCONH−である。X1
、X2 およびX3 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−レン基
、アラルキレン基を表す。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−レン基、置換アリ
−レン基である。μ、p、q、rおよびsは0または1
を表す。
【0007】R1 は環状エステル類、非環状エステル
類、環状エ−テル類、スルホン類を表し、好ましくは、
置換5〜7員環の環状炭酸エステル類、−OCOOCH
3 、−OCOOC2 H5 、−OCOOC3 H7
、−OCOCH3 、−OCOC2 H5 、−OC
OC3 H7 、5〜7員環のラクトン、3〜12員環
の環状エ−テル、−OSOCH3 、−OSOC2 H
5 、−OSOC3 H7 であり、更に好ましくは、
5〜6員環の環状炭酸エステル、−OCOOCH3 、
−OCOCH3 、5〜6員環のラクトン、3〜12員
環の環状エ−テル、−OSOCH3 であり、特に好ま
しくは、
類、環状エ−テル類、スルホン類を表し、好ましくは、
置換5〜7員環の環状炭酸エステル類、−OCOOCH
3 、−OCOOC2 H5 、−OCOOC3 H7
、−OCOCH3 、−OCOC2 H5 、−OC
OC3 H7 、5〜7員環のラクトン、3〜12員環
の環状エ−テル、−OSOCH3 、−OSOC2 H
5 、−OSOC3 H7 であり、更に好ましくは、
5〜6員環の環状炭酸エステル、−OCOOCH3 、
−OCOCH3 、5〜6員環のラクトン、3〜12員
環の環状エ−テル、−OSOCH3 であり、特に好ま
しくは、
【0008】
【化3】
【0009】である。R2 は水素原子、ハロゲン原子
、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、それぞれ置換
または無置換の、アルキル基、アシルアミノ基、アシル
基、スルホンアミド基、アルコキシ基、アリ−ロキシ基
、アミノ基、アルキルチオ基、アリ−ルチオ基、カルバ
モイル基、カルバモイルアミノ基、スルファモイル基、
スルファモイルアミノ基、アルコキシカルボニル基、ア
リ−ロキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリ
−ルスルホニル基、アルコキシスルホニル基またはアリ
−ロキシスルホニル基を表す。好ましくは、水素原子、
ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜
6のアルコキシ基であり、更に好ましくは水素原子炭素
数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基で
ある。aは0叉は1を表し、b、cはそれぞれb+c=
4を満たす1から4の整数を表す。ただし、b>1のと
きは、−(X)a −R1 は同じでも異なっていても
良い。また、c>1のときは、R2 は同じでも異なっ
ていても良く、隣接する基が縮環して炭素環あるいはヘ
テロ環を形成してもよい。R3 、R4 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−ル基を表すが、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、さら
に好ましくは水素原子、メチル基またはエチル基で、特
に好ましくは水素原子である。
、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、それぞれ置換
または無置換の、アルキル基、アシルアミノ基、アシル
基、スルホンアミド基、アルコキシ基、アリ−ロキシ基
、アミノ基、アルキルチオ基、アリ−ルチオ基、カルバ
モイル基、カルバモイルアミノ基、スルファモイル基、
スルファモイルアミノ基、アルコキシカルボニル基、ア
リ−ロキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリ
−ルスルホニル基、アルコキシスルホニル基またはアリ
−ロキシスルホニル基を表す。好ましくは、水素原子、
ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜
6のアルコキシ基であり、更に好ましくは水素原子炭素
数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基で
ある。aは0叉は1を表し、b、cはそれぞれb+c=
4を満たす1から4の整数を表す。ただし、b>1のと
きは、−(X)a −R1 は同じでも異なっていても
良い。また、c>1のときは、R2 は同じでも異なっ
ていても良く、隣接する基が縮環して炭素環あるいはヘ
テロ環を形成してもよい。R3 、R4 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−ル基を表すが、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、さら
に好ましくは水素原子、メチル基またはエチル基で、特
に好ましくは水素原子である。
【0010】上記、X、R1 〜R4 の置換されても
よい置換基の例としては、ハロゲン原子、ニトロ基、シ
アノ基、アルキル基、アルコキシ基、−NHCOR8
、−NHSO2 R8 、−SOR8 、−SO2 R
8 、−COR8 、−CON(R9 )R10、−S
O2 N(R9 )R10、アミノ基(アルキル基で更
に置換されていてもよい)、水酸基や加水分解して水酸
基を形成する基が挙げられる。R8 はアルキル基、フ
ェニル基、またはアラルキル基を表す。R9 、R10
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、またはアラルキル基を表す。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、更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、−NHCOR11、−NHSO2 R1
1、−SOR11、−SO2 R11、−COR11、
−CON(R12)R13、−SO2 N(R12)R
13、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。R11
はR8 と同義である。R12及びR13は同じでも異
なっていてもよくR9と同義である。次に一般式(I)
で表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。
よい置換基の例としては、ハロゲン原子、ニトロ基、シ
アノ基、アルキル基、アルコキシ基、−NHCOR8
、−NHSO2 R8 、−SOR8 、−SO2 R
8 、−COR8 、−CON(R9 )R10、−S
O2 N(R9 )R10、アミノ基(アルキル基で更
に置換されていてもよい)、水酸基や加水分解して水酸
基を形成する基が挙げられる。R8 はアルキル基、フ
ェニル基、またはアラルキル基を表す。R9 、R10
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、またはアラルキル基を表す。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、更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、−NHCOR11、−NHSO2 R1
1、−SOR11、−SO2 R11、−COR11、
−CON(R12)R13、−SO2 N(R12)R
13、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。R11
はR8 と同義である。R12及びR13は同じでも異
なっていてもよくR9と同義である。次に一般式(I)
で表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。
【0011】
【化4】
【0012】
【化5】
【0013】
【化6】
【0014】
【化7】
【0015】本発明の製造方法は、一般式(I)で表さ
れる化合物を1種叉は2種以上用いて、化学的酸化重合
することで得るものであるが、酸化重合の際、一般式(
I)で表される化合物以外のモノマ−を1種または2種
以上用いて、共重合する方法であってもよい。また、重
合初期に一般式(I)で表される化合物を重合し、その
後、一般式(I)で表される別の化合物叉は一般式(I
)で表される化合物以外のモノマ−を用いてもよいし、
また重合初期に一般式(I)で表される化合物以外のモ
ノマ−を用いてもよい。さらには、一般式(I)で表さ
れる化合物と他の化合物を任意の時期に共重合してもよ
い。本発明で得られる導電性高分子は一般式(I)で表
される化合物以外のモノマ−から誘導される繰り返し単
位を任意の割合で有することができるが、好ましくは一
般式(I)で表される化合物から誘導される繰り返し単
位が30〜100重量%であり、さらに好ましくは40
〜100重量%、特に好ましくは50〜100重量%で
ある。共重合してもよい化合物としてはアミノ芳香族化
合物等が挙げられ、具体的にはアニリン、メチルアニリ
ン、エチルアニリン、n−プロピルアニリン、フェニル
アニリン、トルイルアニリン、フェノキシアニリン、メ
チルフェニルアミノアニリン、ジメチルアミノアニリン
等が挙げられる。
れる化合物を1種叉は2種以上用いて、化学的酸化重合
することで得るものであるが、酸化重合の際、一般式(
I)で表される化合物以外のモノマ−を1種または2種
以上用いて、共重合する方法であってもよい。また、重
合初期に一般式(I)で表される化合物を重合し、その
後、一般式(I)で表される別の化合物叉は一般式(I
)で表される化合物以外のモノマ−を用いてもよいし、
また重合初期に一般式(I)で表される化合物以外のモ
ノマ−を用いてもよい。さらには、一般式(I)で表さ
れる化合物と他の化合物を任意の時期に共重合してもよ
い。本発明で得られる導電性高分子は一般式(I)で表
される化合物以外のモノマ−から誘導される繰り返し単
位を任意の割合で有することができるが、好ましくは一
般式(I)で表される化合物から誘導される繰り返し単
位が30〜100重量%であり、さらに好ましくは40
〜100重量%、特に好ましくは50〜100重量%で
ある。共重合してもよい化合物としてはアミノ芳香族化
合物等が挙げられ、具体的にはアニリン、メチルアニリ
ン、エチルアニリン、n−プロピルアニリン、フェニル
アニリン、トルイルアニリン、フェノキシアニリン、メ
チルフェニルアミノアニリン、ジメチルアミノアニリン
等が挙げられる。
【0016】本発明の製造方法は、プロトン酸を含有し
た、水叉は任意の有機溶媒中(含水してもよい)に、モ
ノマ−を溶解または分散し、60℃〜−20℃(好まし
くは20℃〜0℃)で酸化剤(溶液または固体で)を徐
々に加える方法、または、モノマ−を予めプロトン酸と
反応させ、塩とした後、これに、60℃〜−20℃(好
ましくは20℃〜0℃)で酸化剤(溶液または固体で)
を徐々に加える方法であってもよい。この場合、酸化剤
を加える時に、プロトン酸を含有または含有していない
水叉は任意の有機溶媒(含水してもよい)を加えてもよ
い。この場合適当な分散剤や界面活性剤を用いることで
ポリマ−の分散液を得ることもでき、成形加工性に優れ
ており好ましい。
た、水叉は任意の有機溶媒中(含水してもよい)に、モ
ノマ−を溶解または分散し、60℃〜−20℃(好まし
くは20℃〜0℃)で酸化剤(溶液または固体で)を徐
々に加える方法、または、モノマ−を予めプロトン酸と
反応させ、塩とした後、これに、60℃〜−20℃(好
ましくは20℃〜0℃)で酸化剤(溶液または固体で)
を徐々に加える方法であってもよい。この場合、酸化剤
を加える時に、プロトン酸を含有または含有していない
水叉は任意の有機溶媒(含水してもよい)を加えてもよ
い。この場合適当な分散剤や界面活性剤を用いることで
ポリマ−の分散液を得ることもでき、成形加工性に優れ
ており好ましい。
【0017】本発明で用いることのできる酸化剤として
は、モノマ−を酸化重合させることができる銅化合物で
あれば、特に制限はない。好ましくは、第二銅化合物(
例えば、CuCl2 、CuSO4 、Cu(BF4
)2 、Cu(ClO4 )2 、Cu(AsF6 )
2 、Cu(PF6 )2 、Cu(SbF6 )2
、Cu(CF3 SO3 )2 、Cu(CH3 C6
H4 SO3 )2 )が挙げられ、特に好ましくは
、Cu(BF4 )2 、Cu(ClO4 )2 、C
u(AsF6 )2 、Cu(PF6 )2 、Cu(
SbF6 )2 、Cu(CF3 SO3 )2 、C
u(CH3 C6 H4 SO3 )2 である。酸化
剤の量は、モノマ−と酸化剤の種類により変化するが、
酸化剤/モノマ−のモル比で0.01〜10の範囲で使
用できる。本発明で使用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−ボネ−ト、γ−ブ
チルラクトン、ジオキサン、メタノ−ル、エタノ−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)、水あるいは両者の混合物を挙げること
ができる。好ましくは、ニトリル化合物(例えば、アセ
トニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル)(含
水していてもよい)が挙げられる。本発明で用いること
のできるプロトン酸は、特に制限はなく、公知のプロト
ン酸(例えば、HCl、H2 SO4 、HClO4
、HBF4 、HAsF6 、HPF6 、HSbF6
、H2 ZrF6 、H2 TiF6 、H2 Si
F6 等の無機酸、及び酢酸、ギ酸、トルエンスルホン
酸、トリフルオロメチルスルホン酸、ニトロ安息香酸、
モノクロロ酢酸、アントラキノンスルホン酸等の有機酸
、そしてポリアクリル酸、ポロビニルスルホン酸、ポリ
スチレンスルホン酸、ポリビニル硫酸、ポリ−2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等の高分子
酸)が挙げられる。好ましくは、pKa<3のプロトン
酸であり、例えば、HClO4 、HBF4 、HAs
F6 、HPF6 、HSbF6 、H2 ZrF6
、H2 TiF6 、H2 SiF6 、トルエンスル
ホン酸、トリフルオロメチルスルホン酸、ニトロ安息香
酸、モノクロロ酢酸、アントラキノンスルホン酸、ポロ
ビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニ
ル硫酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸等が挙げられる。
は、モノマ−を酸化重合させることができる銅化合物で
あれば、特に制限はない。好ましくは、第二銅化合物(
例えば、CuCl2 、CuSO4 、Cu(BF4
)2 、Cu(ClO4 )2 、Cu(AsF6 )
2 、Cu(PF6 )2 、Cu(SbF6 )2
、Cu(CF3 SO3 )2 、Cu(CH3 C6
H4 SO3 )2 )が挙げられ、特に好ましくは
、Cu(BF4 )2 、Cu(ClO4 )2 、C
u(AsF6 )2 、Cu(PF6 )2 、Cu(
SbF6 )2 、Cu(CF3 SO3 )2 、C
u(CH3 C6 H4 SO3 )2 である。酸化
剤の量は、モノマ−と酸化剤の種類により変化するが、
酸化剤/モノマ−のモル比で0.01〜10の範囲で使
用できる。本発明で使用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−ボネ−ト、γ−ブ
チルラクトン、ジオキサン、メタノ−ル、エタノ−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)、水あるいは両者の混合物を挙げること
ができる。好ましくは、ニトリル化合物(例えば、アセ
トニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル)(含
水していてもよい)が挙げられる。本発明で用いること
のできるプロトン酸は、特に制限はなく、公知のプロト
ン酸(例えば、HCl、H2 SO4 、HClO4
、HBF4 、HAsF6 、HPF6 、HSbF6
、H2 ZrF6 、H2 TiF6 、H2 Si
F6 等の無機酸、及び酢酸、ギ酸、トルエンスルホン
酸、トリフルオロメチルスルホン酸、ニトロ安息香酸、
モノクロロ酢酸、アントラキノンスルホン酸等の有機酸
、そしてポリアクリル酸、ポロビニルスルホン酸、ポリ
スチレンスルホン酸、ポリビニル硫酸、ポリ−2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等の高分子
酸)が挙げられる。好ましくは、pKa<3のプロトン
酸であり、例えば、HClO4 、HBF4 、HAs
F6 、HPF6 、HSbF6 、H2 ZrF6
、H2 TiF6 、H2 SiF6 、トルエンスル
ホン酸、トリフルオロメチルスルホン酸、ニトロ安息香
酸、モノクロロ酢酸、アントラキノンスルホン酸、ポロ
ビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニ
ル硫酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸等が挙げられる。
【0018】また、本発明の製造方法では、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、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(E
t4 N+ 、Bu4 N+ 、Bu3 P+ 等)と
負イオン(BF4 − 、 AsF4 − 、AsF
6 − 、SbF6 − 、SbCl6 − 、P
F6 − 、ClO4 − 、AlF4 − 、ALF
6 − 、NiF4 2−、ZrF6 2−、TiF6
2−、B10Cl102−、HSO4 − 、SO3
− 、Cl− 、Br− 、F− 、I− )からな
る塩、スルホン酸アニオン(例えば、CF3SO3 −
、CH3 C6 H4 SO3 − )を含む塩、ポ
リアクリル酸ソ−ダのようなカルボン酸アニオンを含む
塩等が挙げられる。分散剤としては、カチオン、アニオ
ン、ノニオン、ベタインのそれぞれポリマ−及び界面活
性剤(乳化剤)を用いることができる。これらの具体例
としては、ポリビニルアルコ−ル、ポリエチレンオキサ
イド、ポリプロピレンオキサイド、ヒドロキシエチルセ
ルロ−ス、カルボキシメチルセルロ−ス、メチルセルロ
−ス、デキストリン、ポリビニルピロリドン、ポリスチ
レンスルホン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアク
リルアミド、ゼラチン、コラ−ゲン、3級叉は4級アン
モニウム塩サイトを有するポリマ−、オキソニウム塩サ
イトを有するポリマ−、スルホニウム塩サイトを有する
ポリマ−、4級アンモニウム塩サイトを有する長鎖アル
キル化合物、高級脂肪酸アルカリ塩(例えば、C11H
23COONa)、アルキル硫酸塩(例えば、ラウリル
硫酸ソ−ダ)、アルキルスルホン酸塩(例えば、ラウリ
ルスルホン酸ソ−ダ)、アルキルアリ−ルスルホン酸塩
(例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ソ−ダ)、スル
ホコハク酸エステル塩、高級アミンハロゲン酸塩、ポリ
エチレングリコ−ルアルキルエ−テル、ポリエチレング
リコ−ル脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、
脂肪酸モノグリセリド、アミノ酸等が挙げられる。分散
剤を使用する際には、モノマ−に対して1〜300重量
%、好ましくは5〜200重量%で使用する。界面活性
剤を使用する際には、モノマ−に対して0.01〜50
重量%、好ましくは0.1〜20重量%で使用する。こ
れらの水分散液は、透析や限外濾過等の処理をしてもよ
い。 これらの水分散液には、前記の導電性化合物を添加して
もよいし、ポリ酢酸ビニル等の高分子化合物をブレンド
してもよい。
物を加えて重合してもよい。導電性化合物としては、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(E
t4 N+ 、Bu4 N+ 、Bu3 P+ 等)と
負イオン(BF4 − 、 AsF4 − 、AsF
6 − 、SbF6 − 、SbCl6 − 、P
F6 − 、ClO4 − 、AlF4 − 、ALF
6 − 、NiF4 2−、ZrF6 2−、TiF6
2−、B10Cl102−、HSO4 − 、SO3
− 、Cl− 、Br− 、F− 、I− )からな
る塩、スルホン酸アニオン(例えば、CF3SO3 −
、CH3 C6 H4 SO3 − )を含む塩、ポ
リアクリル酸ソ−ダのようなカルボン酸アニオンを含む
塩等が挙げられる。分散剤としては、カチオン、アニオ
ン、ノニオン、ベタインのそれぞれポリマ−及び界面活
性剤(乳化剤)を用いることができる。これらの具体例
としては、ポリビニルアルコ−ル、ポリエチレンオキサ
イド、ポリプロピレンオキサイド、ヒドロキシエチルセ
ルロ−ス、カルボキシメチルセルロ−ス、メチルセルロ
−ス、デキストリン、ポリビニルピロリドン、ポリスチ
レンスルホン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアク
リルアミド、ゼラチン、コラ−ゲン、3級叉は4級アン
モニウム塩サイトを有するポリマ−、オキソニウム塩サ
イトを有するポリマ−、スルホニウム塩サイトを有する
ポリマ−、4級アンモニウム塩サイトを有する長鎖アル
キル化合物、高級脂肪酸アルカリ塩(例えば、C11H
23COONa)、アルキル硫酸塩(例えば、ラウリル
硫酸ソ−ダ)、アルキルスルホン酸塩(例えば、ラウリ
ルスルホン酸ソ−ダ)、アルキルアリ−ルスルホン酸塩
(例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ソ−ダ)、スル
ホコハク酸エステル塩、高級アミンハロゲン酸塩、ポリ
エチレングリコ−ルアルキルエ−テル、ポリエチレング
リコ−ル脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、
脂肪酸モノグリセリド、アミノ酸等が挙げられる。分散
剤を使用する際には、モノマ−に対して1〜300重量
%、好ましくは5〜200重量%で使用する。界面活性
剤を使用する際には、モノマ−に対して0.01〜50
重量%、好ましくは0.1〜20重量%で使用する。こ
れらの水分散液は、透析や限外濾過等の処理をしてもよ
い。 これらの水分散液には、前記の導電性化合物を添加して
もよいし、ポリ酢酸ビニル等の高分子化合物をブレンド
してもよい。
【0019】本発明の製造法で得られた電子伝導性高分
子は、電極材料に用いることで、電池のような導電性材
料として使用できる。この場合、電子伝導性高分子は粉
砕して用いることができる。粉砕の方法については、特
に制限はなく公知の粉砕方法を用いることができる。例
えば、ボ−ルミル、ロ−ルミル、回転粉砕機、乳鉢によ
る粉砕などである。本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子を電池用の電極材料に用いる場合は、正極、負
極または正極、負極の両方に用いることができるが、好
ましくは、正極活物質として用いる。また、この場合、
本発明の製造法で得られた電子伝導性高分子以外の他の
、以下に示す正極活物質を併せて用いることができる。 本発明の製造法で得られた電子伝導性高分子と併用
できる正極活物質は、充放電できる電極材料であれば良
く、マンガン、モリブデン、バナジウム、チタン、クロ
ム、クロム、ニオブ、コバルト、ニッケル等の酸化物、
硫化物やセレン化合物、活性炭(特開昭60−1672
80号)、炭素繊維(特開昭61−10882号)、「
導電性高分子」緒方直哉編 講談社サイエンティフィ
ック(1990)刊に記載されている有機高分子化合物
等が挙げられる。
子は、電極材料に用いることで、電池のような導電性材
料として使用できる。この場合、電子伝導性高分子は粉
砕して用いることができる。粉砕の方法については、特
に制限はなく公知の粉砕方法を用いることができる。例
えば、ボ−ルミル、ロ−ルミル、回転粉砕機、乳鉢によ
る粉砕などである。本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子を電池用の電極材料に用いる場合は、正極、負
極または正極、負極の両方に用いることができるが、好
ましくは、正極活物質として用いる。また、この場合、
本発明の製造法で得られた電子伝導性高分子以外の他の
、以下に示す正極活物質を併せて用いることができる。 本発明の製造法で得られた電子伝導性高分子と併用
できる正極活物質は、充放電できる電極材料であれば良
く、マンガン、モリブデン、バナジウム、チタン、クロ
ム、クロム、ニオブ、コバルト、ニッケル等の酸化物、
硫化物やセレン化合物、活性炭(特開昭60−1672
80号)、炭素繊維(特開昭61−10882号)、「
導電性高分子」緒方直哉編 講談社サイエンティフィ
ック(1990)刊に記載されている有機高分子化合物
等が挙げられる。
【0020】なかでも、無機化合物では、Co酸化物(
特開昭52−12,424号、西独特許2,606,9
15号等)、Li−Co酸化物(米国特許3,945,
848号、米国特許4,340,652号等)、Li−
Ni−Co酸化物(EP243,926A号、特開昭6
3−114,063号、同63−211,565号、同
63−299,056号、特開平1−120,765号
等)、V酸化物(FR21,611,796号、特開昭
55−53,077号、同62−140,362号、同
62−227,358号等)、Li−V酸化物(電気化
学48巻、432頁(1980年)、ジャ−ナル・オブ
・エレクトロケミカル・ソサイアティ(J. Elec
trochem. Soc.)130巻、1225頁(
1983年)、特開平2−12,769号等)、Mn酸
化物(EP269,855号、特開昭63−58,76
1号等)、Li−Mn酸化物 (特開昭56−136,
464号、同114,064号、同114,065号、
同148,550号、同 221,559号、特開平
1−5,459号、同1−109,662号、同1−1
28,371号、同1−209,663号、同2−27
,660号等)、Li−Ni−Mn酸化物(特開昭63
−210,028号等)等、有機高分子化合物では、ポ
リアニリン誘導体(モレキュラ−・クリスタル・リキッ
ド・クリスタルズ(Mol. Cryst. Liq.
Crist. )121巻173頁(1985年)、特
開昭60−197728号、同61−76524号、同
61−258831号、特開平1−170615号、同
63−46223号、同63−69824号、同63−
243131号等)、ポリピロ−ル誘導体(ジャ−ナル
・オブ・ケミカルソサイアティ−・ケミカル・コミュニ
ケ−ション(J. Chem. Soc. Chem.
Comm. )854頁(1979年)、西独特許3
,223,544号、同3307,954号、同3,3
18,856号、同3,318,857号、同3,32
5,892号、同3,421,296号、同3,420
,854号、同3,609,137号、特開昭62−2
25,517、同63−69、823号、特開平1−1
70,615、米国特許4,697,001号等)、ポ
リチオフェン誘導体(特開昭58−187432、同5
9−207933号、同60−67527号、同60−
120722号、特公平1−12775等)、ポリアセ
ン誘導体(特開昭58−209864等)、ポリパラフ
ェニレン誘導体等が特に有効である。
特開昭52−12,424号、西独特許2,606,9
15号等)、Li−Co酸化物(米国特許3,945,
848号、米国特許4,340,652号等)、Li−
Ni−Co酸化物(EP243,926A号、特開昭6
3−114,063号、同63−211,565号、同
63−299,056号、特開平1−120,765号
等)、V酸化物(FR21,611,796号、特開昭
55−53,077号、同62−140,362号、同
62−227,358号等)、Li−V酸化物(電気化
学48巻、432頁(1980年)、ジャ−ナル・オブ
・エレクトロケミカル・ソサイアティ(J. Elec
trochem. Soc.)130巻、1225頁(
1983年)、特開平2−12,769号等)、Mn酸
化物(EP269,855号、特開昭63−58,76
1号等)、Li−Mn酸化物 (特開昭56−136,
464号、同114,064号、同114,065号、
同148,550号、同 221,559号、特開平
1−5,459号、同1−109,662号、同1−1
28,371号、同1−209,663号、同2−27
,660号等)、Li−Ni−Mn酸化物(特開昭63
−210,028号等)等、有機高分子化合物では、ポ
リアニリン誘導体(モレキュラ−・クリスタル・リキッ
ド・クリスタルズ(Mol. Cryst. Liq.
Crist. )121巻173頁(1985年)、特
開昭60−197728号、同61−76524号、同
61−258831号、特開平1−170615号、同
63−46223号、同63−69824号、同63−
243131号等)、ポリピロ−ル誘導体(ジャ−ナル
・オブ・ケミカルソサイアティ−・ケミカル・コミュニ
ケ−ション(J. Chem. Soc. Chem.
Comm. )854頁(1979年)、西独特許3
,223,544号、同3307,954号、同3,3
18,856号、同3,318,857号、同3,32
5,892号、同3,421,296号、同3,420
,854号、同3,609,137号、特開昭62−2
25,517、同63−69、823号、特開平1−1
70,615、米国特許4,697,001号等)、ポ
リチオフェン誘導体(特開昭58−187432、同5
9−207933号、同60−67527号、同60−
120722号、特公平1−12775等)、ポリアセ
ン誘導体(特開昭58−209864等)、ポリパラフ
ェニレン誘導体等が特に有効である。
【0021】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、炭素質化合
物の他、リチウム合金として、Al−Mg等の合金(特
開昭57−65670号、同57−98977号)、水
銀合金(特開昭58−111265号)、Pt等の合金
(特開昭60−79670号)、Sn−Ni合金(特開
昭60−86759号)やウッド合金(特開昭60−1
67279号)、導電性ポリマ−との合金(特開昭60
−262351号)、Pd−Cd−Bi合金(特開昭6
1−29069号)、Ga−In合金(特開昭61−6
6368号)、Pb−Mg等の合金(特開昭61−66
370号)、Zn等の合金(特開昭61−68864号
)、Al−Ag等の合金(特開昭61−74258号)
、Cd−Sn等の合金(特開昭61−91864号)、
Al−Ni等の合金(特開昭62−119865号、同
62−119866号)、Al−Mn等の合金(米国特
許4,820,599号)、Al−Sn等の合金(特開
昭63−6,742号)、Al−In等の合金、Al−
Cd等の合金(特開平1−144,573号)等が用い
られている。なかでも、リチウム金属あるいはそのAl
合金、リチウムイオンまたはリチウム金属を吸蔵できる
焼成炭素質化合物(特開昭58−209号,864号、
同61−214,417号、同62−88,269号、
同62−216,170号、同63−13,282号、
同63−24,555号、同63−121,247号、
同63−121,257号、同63−155,568号
、同63−276,873号、同63−314,821
号、特開平1−204,361号、同1−221,85
9号、同1−274,360号等)等を用いることが有
効である。
アセン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、炭素質化合
物の他、リチウム合金として、Al−Mg等の合金(特
開昭57−65670号、同57−98977号)、水
銀合金(特開昭58−111265号)、Pt等の合金
(特開昭60−79670号)、Sn−Ni合金(特開
昭60−86759号)やウッド合金(特開昭60−1
67279号)、導電性ポリマ−との合金(特開昭60
−262351号)、Pd−Cd−Bi合金(特開昭6
1−29069号)、Ga−In合金(特開昭61−6
6368号)、Pb−Mg等の合金(特開昭61−66
370号)、Zn等の合金(特開昭61−68864号
)、Al−Ag等の合金(特開昭61−74258号)
、Cd−Sn等の合金(特開昭61−91864号)、
Al−Ni等の合金(特開昭62−119865号、同
62−119866号)、Al−Mn等の合金(米国特
許4,820,599号)、Al−Sn等の合金(特開
昭63−6,742号)、Al−In等の合金、Al−
Cd等の合金(特開平1−144,573号)等が用い
られている。なかでも、リチウム金属あるいはそのAl
合金、リチウムイオンまたはリチウム金属を吸蔵できる
焼成炭素質化合物(特開昭58−209号,864号、
同61−214,417号、同62−88,269号、
同62−216,170号、同63−13,282号、
同63−24,555号、同63−121,247号、
同63−121,257号、同63−155,568号
、同63−276,873号、同63−314,821
号、特開平1−204,361号、同1−221,85
9号、同1−274,360号等)等を用いることが有
効である。
【0022】電極活物質には、通常、炭素質化合物、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、テフロン、カルボキシメチルセルロース(特開平1
−175171号、同1−105471号、特開昭51
−5538号、同50ー26500号等)、ヒドロキシ
プロピルセルロース(特開昭63−245859号、同
54ー49541号)、再生セルロース(特開昭61−
91872号)、澱粉、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルクロライド、ポリビニルピロリドン等の結合剤を含
ませることができる。
(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、テフロン、カルボキシメチルセルロース(特開平1
−175171号、同1−105471号、特開昭51
−5538号、同50ー26500号等)、ヒドロキシ
プロピルセルロース(特開昭63−245859号、同
54ー49541号)、再生セルロース(特開昭61−
91872号)、澱粉、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルクロライド、ポリビニルピロリドン等の結合剤を含
ませることができる。
【0023】電解質としては、プロピレンカ−ボネ−ト
、エチレンカ−ボネ−ト、γ−ブチロラクトン、1,2
−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチル
テトラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシド、1,3
−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド
、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメタン、リン
酸トリエステル(特開昭60−23,973号)、トリ
メトキシメタン(特開昭61−4,170号)、ジオキ
ソラン誘導体(特開昭62−15,771号、同62−
22,372号、同62−108,474号)、スルホ
ラン(特開昭62−31,959号)、3−メチル−2
−オキサゾリジノン(特開昭62−44,961号)、
プロピレンカ−ボネ−ト誘導体(特開昭62−290,
069号、同62−290,071号)、テトラヒドロ
フラン誘導体(特開昭63−32,872号)、エチル
エ−テル(特開昭63−62,166号)、1,3−プ
ロパンスルトン(特開昭63−102,173号)など
の非プロトン性有機溶媒の少なくとも1種以上を混合し
た溶媒とその溶媒に溶ける導電性塩(例えば、前記化学
酸化重合法における重合時に用いられる導電性塩)の一
種以上から構成されている。導電性塩は、好ましくは周
期律表Ia族叉はIIa族の金属イオンの塩であり、更
に好ましくは、Li塩(例えば、ClO4 −、BF4
− 、PF6 − 、CF3 SO3 − 、CF3
CO2 − 、AsF6 − 、SbF6 − 、B
10Cl102−(特開昭57−74,974号)、(
1,2−ジメトキシエタン)2 ClO4 − (特開
昭57−74,977号)、低級脂肪族カルボン酸塩(
特開昭60−41,773号)、AlCl4 − 、C
l− 、Br− 、I− (特開昭60−247,26
5号)、四フェニルホウ酸(特開昭61−214,37
6号)等のLi塩)である。なかでも、プロピレンカ−
ボネ−トと1,2−ジメトキシエタンの混合液にLiC
lO4 あるいはLiBF4 を含む電解液が代表的で
ある。
、エチレンカ−ボネ−ト、γ−ブチロラクトン、1,2
−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチル
テトラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシド、1,3
−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド
、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメタン、リン
酸トリエステル(特開昭60−23,973号)、トリ
メトキシメタン(特開昭61−4,170号)、ジオキ
ソラン誘導体(特開昭62−15,771号、同62−
22,372号、同62−108,474号)、スルホ
ラン(特開昭62−31,959号)、3−メチル−2
−オキサゾリジノン(特開昭62−44,961号)、
プロピレンカ−ボネ−ト誘導体(特開昭62−290,
069号、同62−290,071号)、テトラヒドロ
フラン誘導体(特開昭63−32,872号)、エチル
エ−テル(特開昭63−62,166号)、1,3−プ
ロパンスルトン(特開昭63−102,173号)など
の非プロトン性有機溶媒の少なくとも1種以上を混合し
た溶媒とその溶媒に溶ける導電性塩(例えば、前記化学
酸化重合法における重合時に用いられる導電性塩)の一
種以上から構成されている。導電性塩は、好ましくは周
期律表Ia族叉はIIa族の金属イオンの塩であり、更
に好ましくは、Li塩(例えば、ClO4 −、BF4
− 、PF6 − 、CF3 SO3 − 、CF3
CO2 − 、AsF6 − 、SbF6 − 、B
10Cl102−(特開昭57−74,974号)、(
1,2−ジメトキシエタン)2 ClO4 − (特開
昭57−74,977号)、低級脂肪族カルボン酸塩(
特開昭60−41,773号)、AlCl4 − 、C
l− 、Br− 、I− (特開昭60−247,26
5号)、四フェニルホウ酸(特開昭61−214,37
6号)等のLi塩)である。なかでも、プロピレンカ−
ボネ−トと1,2−ジメトキシエタンの混合液にLiC
lO4 あるいはLiBF4 を含む電解液が代表的で
ある。
【0024】また、電解液の他に次の様な固体電解質も
用いることができる。固体電解質としては、無機固体電
解質と有機固体電解質に分けられる。無機固体電解質に
は、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよく
知られている。なかでも、Li3 N、LiI、Li5
NI2 、Li3 N−LiI−LiOH、LiSi
O4 、LiSiO4 −LiI−LiOH(特開昭4
9−81,899号)、xLi3 PO4 −(1−x
)Li4 SiO4 (特開昭59−60,866号)
、Li2 SiS3 (特開昭60−501,731号
)、硫化リン化合物(特開昭62−82,665号)な
どが有効である。
用いることができる。固体電解質としては、無機固体電
解質と有機固体電解質に分けられる。無機固体電解質に
は、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよく
知られている。なかでも、Li3 N、LiI、Li5
NI2 、Li3 N−LiI−LiOH、LiSi
O4 、LiSiO4 −LiI−LiOH(特開昭4
9−81,899号)、xLi3 PO4 −(1−x
)Li4 SiO4 (特開昭59−60,866号)
、Li2 SiS3 (特開昭60−501,731号
)、硫化リン化合物(特開昭62−82,665号)な
どが有効である。
【0025】有機固体電解質では、カチオンポリマ−、
アニオンポリマ−、ポリアルキレンオキシドポリマ−(
PEO、PPOやPEOを含むケイ素化合物及びフォス
ファゼン化合物等)、ポリビニルアルコ−ル等と塩を組
み合わせたものが有効である。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63−142061号、同63−1
30613号、同60−23974号、同63−136
409号、同63−193954号、同63−1867
66号、同63−205364号、マクロモレキュ−ル
ズ(Macromolecules)21巻、648頁
(1988年)、特開昭62−254,302号、同6
2−254,303号等に記載されている。高分子固体
電解質を構成する塩としては、上記の非プロトン性電解
液で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族叉は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LiB
F4 、LiClO4 、LiCF3 SO3 、Li
PF6 、トルエンスルホン酸リチウム塩等が挙げられ
る。また、イオン解離性基を有するポリマ−と上記非プ
ロトン性電解液の混合物を用いた高分子固体電解質をも
有効である。これらの具体例は、米国特許4,792,
504号、同4,830,939号、特開昭62−22
,375号、同62−22,376号、同63−22,
375号、同63−22,776号、特開平1−95,
117号等に記載されている。さらに、ポリアクリロニ
トリルを電解液に添加する方法もある(特開昭62−2
78,774)。また、無機と有機固体電解質を併用す
る方法(特開昭60−1,768)も知られている。
アニオンポリマ−、ポリアルキレンオキシドポリマ−(
PEO、PPOやPEOを含むケイ素化合物及びフォス
ファゼン化合物等)、ポリビニルアルコ−ル等と塩を組
み合わせたものが有効である。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63−142061号、同63−1
30613号、同60−23974号、同63−136
409号、同63−193954号、同63−1867
66号、同63−205364号、マクロモレキュ−ル
ズ(Macromolecules)21巻、648頁
(1988年)、特開昭62−254,302号、同6
2−254,303号等に記載されている。高分子固体
電解質を構成する塩としては、上記の非プロトン性電解
液で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族叉は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LiB
F4 、LiClO4 、LiCF3 SO3 、Li
PF6 、トルエンスルホン酸リチウム塩等が挙げられ
る。また、イオン解離性基を有するポリマ−と上記非プ
ロトン性電解液の混合物を用いた高分子固体電解質をも
有効である。これらの具体例は、米国特許4,792,
504号、同4,830,939号、特開昭62−22
,375号、同62−22,376号、同63−22,
375号、同63−22,776号、特開平1−95,
117号等に記載されている。さらに、ポリアクリロニ
トリルを電解液に添加する方法もある(特開昭62−2
78,774)。また、無機と有機固体電解質を併用す
る方法(特開昭60−1,768)も知られている。
【0026】セパレ−タ−は、イオン透過度が大きく、
所定の機械的強度を持つ、絶縁性の薄膜であり、ポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂
、ポリアミド、ポリスルホン、セルロ−ス、ポリウレタ
ン、ガラス繊維等の任意の材料を用いることができる。 好ましくは、ポリプロピレンなどのオレフィン系の不織
布やガラス繊維等の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−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。
所定の機械的強度を持つ、絶縁性の薄膜であり、ポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂
、ポリアミド、ポリスルホン、セルロ−ス、ポリウレタ
ン、ガラス繊維等の任意の材料を用いることができる。 好ましくは、ポリプロピレンなどのオレフィン系の不織
布やガラス繊維等の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−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。
【0027】また、放電や充放電特性を改良する目的で
、以下で示す化合物を電解質に添加することが知られて
いる。例えば、ピリジン(特開昭49−108,525
号)、トリエチルフォスファイト(特開昭47−4,3
76号)、トリエタノ−ルアミン(特開昭52−72,
425号)、環状エ−テル(特開昭57−152,68
4号)、エチレンジアミン(特開昭58−87,777
号)、n−グライム(特開昭58−87,778号)、
ヘキサリン酸トリアミド(特開昭58−87,779号
)、ニトロベンゼン誘導体(特開昭58−214,28
1号)、硫黄(特開昭59−8,280号)、キノンイ
ミン染料(特開昭59−68,184号)、N−置換オ
キサゾリジノンとN,N’−置換イミダゾリジノン(特
開昭59−154,778号)、エチレングリコ−ルジ
アルキルエ−テル(特開昭59−205,167号)、
四級アンモニウム塩(特開昭60−30,065号)、
ポリエチレングリコ−ル(特開昭60−41,773号
)、ピロ−ル(特開昭60−79,677号)、2−メ
トキシエタノ−ル(特開昭60−89,075号)、A
lCl3 (特開昭61−88,466号)、導電性ポ
リマ−電極活物質のモノマ−(特開昭61−161,6
73号)、トリエチレンホスホルアミド(特開昭61−
208,758号)、トリアルキルホスフィン(特開昭
62−80,976号)、モルフォリン(特開昭62−
80,977号)、カルボニル基を持つアリ−ル化合物
(特開昭62−86,673号)、ヘキサメチルホスホ
リックトリアミドと4−アルキルモルフォリン(特開昭
62−217,575号)、二環性の三級アミン(特開
昭62−217,578号)、オイル(特開昭62−2
87,580号)、四級ホスホニウム塩(特開昭63−
121,268号)、三級スルホニウム塩(特開昭63
−121,269号)などが挙げられる。また、電解液
を不燃性にするために含ハロゲン溶媒、例えば、四塩化
炭素、三弗化塩化エチレンを電解液に含ませることがで
きる。(特開昭48−36,632号)また、高温保存
に適性をもたせるために電解液に炭酸ガスを含ませるこ
とができる。(特開昭59−134,567号)
、以下で示す化合物を電解質に添加することが知られて
いる。例えば、ピリジン(特開昭49−108,525
号)、トリエチルフォスファイト(特開昭47−4,3
76号)、トリエタノ−ルアミン(特開昭52−72,
425号)、環状エ−テル(特開昭57−152,68
4号)、エチレンジアミン(特開昭58−87,777
号)、n−グライム(特開昭58−87,778号)、
ヘキサリン酸トリアミド(特開昭58−87,779号
)、ニトロベンゼン誘導体(特開昭58−214,28
1号)、硫黄(特開昭59−8,280号)、キノンイ
ミン染料(特開昭59−68,184号)、N−置換オ
キサゾリジノンとN,N’−置換イミダゾリジノン(特
開昭59−154,778号)、エチレングリコ−ルジ
アルキルエ−テル(特開昭59−205,167号)、
四級アンモニウム塩(特開昭60−30,065号)、
ポリエチレングリコ−ル(特開昭60−41,773号
)、ピロ−ル(特開昭60−79,677号)、2−メ
トキシエタノ−ル(特開昭60−89,075号)、A
lCl3 (特開昭61−88,466号)、導電性ポ
リマ−電極活物質のモノマ−(特開昭61−161,6
73号)、トリエチレンホスホルアミド(特開昭61−
208,758号)、トリアルキルホスフィン(特開昭
62−80,976号)、モルフォリン(特開昭62−
80,977号)、カルボニル基を持つアリ−ル化合物
(特開昭62−86,673号)、ヘキサメチルホスホ
リックトリアミドと4−アルキルモルフォリン(特開昭
62−217,575号)、二環性の三級アミン(特開
昭62−217,578号)、オイル(特開昭62−2
87,580号)、四級ホスホニウム塩(特開昭63−
121,268号)、三級スルホニウム塩(特開昭63
−121,269号)などが挙げられる。また、電解液
を不燃性にするために含ハロゲン溶媒、例えば、四塩化
炭素、三弗化塩化エチレンを電解液に含ませることがで
きる。(特開昭48−36,632号)また、高温保存
に適性をもたせるために電解液に炭酸ガスを含ませるこ
とができる。(特開昭59−134,567号)
【0028】また、正極活物質に電解液あるいは電解質
を含ませることができる。 例えば、イオン導電性ポ
リマ−やニトロメタン(特開昭48−36,633号)
、電解液の添加量(特開昭57−124,870号)が
知られている。 また、正極活物質の表面を改質する
ことができる。例えば、金属酸化物の表面をエステル化
剤(特開昭55−163,779号)、キレ−ト化剤(
特開昭55−163,780号)で処理する、導電性高
分子(特開昭58−163,188号、同59−14,
274号)、ポリエチレンオキサイド(特開昭60−9
7,561号)の層を設けるなどが挙げられる。また、
負極活物質の表面を改質することもできる。例えば、イ
オン導電性ポリマ−やポリアセチレン層を設ける(特開
昭58−111,276号)、LiCl(特開昭58−
142,771号)、エチレンカ−ボネイト(特開昭5
9−31,573号)で処理することなどが挙げられる
。
を含ませることができる。 例えば、イオン導電性ポ
リマ−やニトロメタン(特開昭48−36,633号)
、電解液の添加量(特開昭57−124,870号)が
知られている。 また、正極活物質の表面を改質する
ことができる。例えば、金属酸化物の表面をエステル化
剤(特開昭55−163,779号)、キレ−ト化剤(
特開昭55−163,780号)で処理する、導電性高
分子(特開昭58−163,188号、同59−14,
274号)、ポリエチレンオキサイド(特開昭60−9
7,561号)の層を設けるなどが挙げられる。また、
負極活物質の表面を改質することもできる。例えば、イ
オン導電性ポリマ−やポリアセチレン層を設ける(特開
昭58−111,276号)、LiCl(特開昭58−
142,771号)、エチレンカ−ボネイト(特開昭5
9−31,573号)で処理することなどが挙げられる
。
【0029】電極活物質の担体として、正極には、通常
のステンレス鋼、ニッケル、アルミニウムの他に、導電
性高分子用には多硬質の発泡金属(特開昭59−18,
578号)、チタン(特開昭59−68,169号)、
エキスパンデットメタル(特開昭61−264,686
号)、パンチドメタル、負極には、通常のステンレス鋼
、ニッケル、チタン、アルミニウムの他に、多硬質ニッ
ケル(特開昭58−18,883号)、多硬質アルミニ
ウム(特開昭58−38,466号)、アルミニウム焼
結体(特開昭59−130,074号)、アルミニウム
繊維群の成形体(特開昭59−148,277号)、ス
テンレス鋼の表面を銀メッキ(特開昭60−41,76
1号)、フェノ−ル樹脂焼成体(特開昭60−112,
264号)、Al−Cd合金(特開昭60−211,7
79号)、多硬質の発泡金属(特開昭61−74,26
8号)などが用いられる。
のステンレス鋼、ニッケル、アルミニウムの他に、導電
性高分子用には多硬質の発泡金属(特開昭59−18,
578号)、チタン(特開昭59−68,169号)、
エキスパンデットメタル(特開昭61−264,686
号)、パンチドメタル、負極には、通常のステンレス鋼
、ニッケル、チタン、アルミニウムの他に、多硬質ニッ
ケル(特開昭58−18,883号)、多硬質アルミニ
ウム(特開昭58−38,466号)、アルミニウム焼
結体(特開昭59−130,074号)、アルミニウム
繊維群の成形体(特開昭59−148,277号)、ス
テンレス鋼の表面を銀メッキ(特開昭60−41,76
1号)、フェノ−ル樹脂焼成体(特開昭60−112,
264号)、Al−Cd合金(特開昭60−211,7
79号)、多硬質の発泡金属(特開昭61−74,26
8号)などが用いられる。
【0030】集電体としては、構成された電池において
化学変化を起こさない電子伝導体であればよい。例えば
、通常用いられるステンレス鋼、チタンやニッケルの他
に、銅のニッケルメッキ体(特開昭48−36,627
号)、銅のチタンメッキ体、硫化物の正極活物質にはス
テンレス鋼の上に銅処理する(特開昭60−175,3
73号)などが用いられる。
化学変化を起こさない電子伝導体であればよい。例えば
、通常用いられるステンレス鋼、チタンやニッケルの他
に、銅のニッケルメッキ体(特開昭48−36,627
号)、銅のチタンメッキ体、硫化物の正極活物質にはス
テンレス鋼の上に銅処理する(特開昭60−175,3
73号)などが用いられる。
【0031】封口方法としては、ナイロン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのプラスチックのガスケットで
封口する他、封口剤も併用することがある。封口剤とし
ては、構成された電池において化学変化を起こさない絶
縁剤であればよい。例えば、通常用いられるアスファル
トや不飽和ポリエステル系、エポキシ系、フェノ−ル樹
脂系など熱硬化性合成樹脂と硬化剤との組合せの他、シ
リコンゴム系化合物(特開昭48−36,630号)、
電解液と反応して重合固化できる化合物、例えば、メチ
ルセルロ−ス、ヘキサメチレンジアミン、メチルメトキ
シナイロン(特開昭48−36,625号)を用いるこ
とができる。
ン、ポリプロピレンなどのプラスチックのガスケットで
封口する他、封口剤も併用することがある。封口剤とし
ては、構成された電池において化学変化を起こさない絶
縁剤であればよい。例えば、通常用いられるアスファル
トや不飽和ポリエステル系、エポキシ系、フェノ−ル樹
脂系など熱硬化性合成樹脂と硬化剤との組合せの他、シ
リコンゴム系化合物(特開昭48−36,630号)、
電解液と反応して重合固化できる化合物、例えば、メチ
ルセルロ−ス、ヘキサメチレンジアミン、メチルメトキ
シナイロン(特開昭48−36,625号)を用いるこ
とができる。
【0032】正極構成部材として、耐腐食性の導電性化
合物、例えば、ステンレス鋼、ニッケルやチタンまたは
それらのメッキ体が通常用いられる。それらの他に、高
温保存に有効なAl−Tiを含むステンレス鋼を用いる
(特開昭62−262,368号)、Ta層を設ける(
特開昭62−272,458号)ことが知られている。 負極構成部材も上記化合物を用いることが出来る。 安全対策として、発生したガスの圧力を低下させるため
の圧力調節弁や電池内に水素貯蔵合金を用いる(特開昭
60−258,870号)リ−ド線との接合部に過熱状
態になると抵抗体になる導電性ポリマ−材料(例えば、
カ−ボンなどの導電性材料とスチレン−ブタジエンゴム
などの熱膨張係数の大きなポリマ−材料との混合物)や
形状記憶合金を用いる方法(特開昭59−203,37
6号)、電池内に乾燥剤を用いる(特開昭61−39,
464号)、過放電防止のために無機正極活物質に導電
性ポリマ−を含ませる方法(特開昭61−239,56
2号)、液漏れ防止方法(特開昭62−186,461
号)、電解液の安定化剤(特開昭62−237,680
号)などを用いることができる。電池の形状はコイン、
ボタン、シ−ト、シリンダ−などいずれにも適用できる
。
合物、例えば、ステンレス鋼、ニッケルやチタンまたは
それらのメッキ体が通常用いられる。それらの他に、高
温保存に有効なAl−Tiを含むステンレス鋼を用いる
(特開昭62−262,368号)、Ta層を設ける(
特開昭62−272,458号)ことが知られている。 負極構成部材も上記化合物を用いることが出来る。 安全対策として、発生したガスの圧力を低下させるため
の圧力調節弁や電池内に水素貯蔵合金を用いる(特開昭
60−258,870号)リ−ド線との接合部に過熱状
態になると抵抗体になる導電性ポリマ−材料(例えば、
カ−ボンなどの導電性材料とスチレン−ブタジエンゴム
などの熱膨張係数の大きなポリマ−材料との混合物)や
形状記憶合金を用いる方法(特開昭59−203,37
6号)、電池内に乾燥剤を用いる(特開昭61−39,
464号)、過放電防止のために無機正極活物質に導電
性ポリマ−を含ませる方法(特開昭61−239,56
2号)、液漏れ防止方法(特開昭62−186,461
号)、電解液の安定化剤(特開昭62−237,680
号)などを用いることができる。電池の形状はコイン、
ボタン、シ−ト、シリンダ−などいずれにも適用できる
。
【0033】また、本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子と上記に示した高分子固体電解質との積層体は
、ポリマ−電池のようなフレキシブルで、軽量な導電性
材料として使用することも可能であり、好ましく用いら
れる。この場合、本発明の製造法で得られた電子伝導性
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、高分子固
体電解質層以外の電解質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製造法で得られた電子伝
導性高分子が直接接触しているものが好ましい。積層体
導電性材料は、得られた電子伝導性高分子が粉末状叉は
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−ラ−コ−ト、スピンコ−ト、ギ−サ−コ−ト、デ
ィップコ−ト、スプレ−によるコ−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。
性高分子と上記に示した高分子固体電解質との積層体は
、ポリマ−電池のようなフレキシブルで、軽量な導電性
材料として使用することも可能であり、好ましく用いら
れる。この場合、本発明の製造法で得られた電子伝導性
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、高分子固
体電解質層以外の電解質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製造法で得られた電子伝
導性高分子が直接接触しているものが好ましい。積層体
導電性材料は、得られた電子伝導性高分子が粉末状叉は
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−ラ−コ−ト、スピンコ−ト、ギ−サ−コ−ト、デ
ィップコ−ト、スプレ−によるコ−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。
【0034】
【実施例】以下に、本発明の製造方法およびそれにより
得られた電子伝導性高分子の実施例により更に具体的に
説明するが本発明はその主旨を越えない限り以下の実施
例及び応用例に限定されるものではない。
得られた電子伝導性高分子の実施例により更に具体的に
説明するが本発明はその主旨を越えない限り以下の実施
例及び応用例に限定されるものではない。
【0035】実施例1
炭酸エチレン352g(4mol )、グリセリン18
4g(2mol )、NaHCO3 55mgを120
℃で30分撹拌した後、H3 PO4 80mgを加え
、そのまま1時間撹拌を続けた。得られた反応生成物か
ら過剰の炭酸エチレン等を減圧留去することで、粗生成
物を得た。これを酢酸エチル/ヘキサンを展開溶媒、シ
リカゲルを担体とし、カラム精製を行い、4−(ヒドロ
キシメチル)−1,3−ジオキソラン−2−オン 2
10gを得た。m−ニトロ安息香酸100g、SOCl
2 250gを撹拌しながら、2時間還流した後、過剰
のSOCl2 を減圧留去して、m−ニトロ安息香酸ク
ロライドを得た。これをアセトニトリル200mlに溶
解し、4−(ヒドロキシメチル)−1,3−ジオキソラ
ン−2−オン 118g、トリエチルアミン60g、
アセトニトリル300mlの溶液に、氷冷下撹拌しなが
ら滴下した。4時間撹拌後、反応液に酢酸エチル300
mlおよび水1000mlを加え、酢酸エチル層に目的
化合物を抽出した。次いで、水3000mlを用いて酢
酸エチル層を3回水洗した後、酢酸エチル層を硫酸アグ
ネシウムを用いて乾燥し、酢酸エチルを減圧留去するこ
とで、粉体で以下の化合物を80gを得た。
4g(2mol )、NaHCO3 55mgを120
℃で30分撹拌した後、H3 PO4 80mgを加え
、そのまま1時間撹拌を続けた。得られた反応生成物か
ら過剰の炭酸エチレン等を減圧留去することで、粗生成
物を得た。これを酢酸エチル/ヘキサンを展開溶媒、シ
リカゲルを担体とし、カラム精製を行い、4−(ヒドロ
キシメチル)−1,3−ジオキソラン−2−オン 2
10gを得た。m−ニトロ安息香酸100g、SOCl
2 250gを撹拌しながら、2時間還流した後、過剰
のSOCl2 を減圧留去して、m−ニトロ安息香酸ク
ロライドを得た。これをアセトニトリル200mlに溶
解し、4−(ヒドロキシメチル)−1,3−ジオキソラ
ン−2−オン 118g、トリエチルアミン60g、
アセトニトリル300mlの溶液に、氷冷下撹拌しなが
ら滴下した。4時間撹拌後、反応液に酢酸エチル300
mlおよび水1000mlを加え、酢酸エチル層に目的
化合物を抽出した。次いで、水3000mlを用いて酢
酸エチル層を3回水洗した後、酢酸エチル層を硫酸アグ
ネシウムを用いて乾燥し、酢酸エチルを減圧留去するこ
とで、粉体で以下の化合物を80gを得た。
【0036】
【化8】
【0037】還元鉄16g、塩化アンモニウム30mg
をイソプロピルアルコ−ル100mlに加え、還流を1
0分間行った後、上記化合物15gを加え、更に5時間
還流を行った。室温まで冷却後、反応液をセライトを通
して濾過することで還元鉄を除き、酢酸エチル100m
lおよび水300mlを加え、酢酸エチル層に目的化合
物を抽出した。次いで、水1000mlを用いて酢酸エ
チル層を3回水洗した後、酢酸エチル層を硫酸アグネシ
ウムを用いて乾燥し、酢酸エチルを減圧留去することで
、粉体を得た。この粉体を、酢酸エチル/ヘキサンを展
開溶媒、シリカゲルを担体とし、カラム精製することで
、化合物I−1 8gを得た。 化合物I−1、6g、アニリン4gを窒素雰囲気下
で、撹拌しながら、10℃以下で42%HBF4 水溶
液14.5gを15分間で滴下した。さらに、15分間
撹拌を続けた後、LiBF4 0.5g、45%Cu(
BF4 )2 水溶液50ml、アセトニトリル50m
lの混合溶液を15分間で滴下した。滴下後さらに3時
間撹拌し、反応液を濾過して黒色粉体を得た。次いで、
この粉体を100mlの水および100mlのアセトニ
トリルで3回づつ洗浄を行った後、80℃で真空乾燥し
て、6.8gの化合物1を粉体で得た。化合物1を圧力
をかけ成形加工することにより約0.2mmのプレ−ト
を得た。4探針法で測定したこのプレ−トの電気伝導度
は室温で3.2×10−2S/cmであり、置換基を導
入したにもかかわらず良好な導電性を示した。 [実施例2]化合物I−11 5g、トリフルオロ酢
酸3g及びLiClO4 0.2gをアセトニトリル2
0gに溶解し、窒素雰囲気下で、45%Cu(BF4
)2 水溶液50mlとアセトニトリル50mlの混合
溶液を10℃以下で滴下した。滴下後3時間さらに撹拌
し、反応液を濾過して黒色粉体を得た。次いで、この粉
体を100mlの水および100mlのアセトニトリル
で3回づつ洗浄を行った後、80℃で真空乾燥して3.
1gの化合物2を粉体で得た。化合物2の電気伝導度は
実施例1と同様に測定したところ、2.8×10−2S
/cmであり、置換基を導入したにもかかわらず良好な
導電率を示した。
をイソプロピルアルコ−ル100mlに加え、還流を1
0分間行った後、上記化合物15gを加え、更に5時間
還流を行った。室温まで冷却後、反応液をセライトを通
して濾過することで還元鉄を除き、酢酸エチル100m
lおよび水300mlを加え、酢酸エチル層に目的化合
物を抽出した。次いで、水1000mlを用いて酢酸エ
チル層を3回水洗した後、酢酸エチル層を硫酸アグネシ
ウムを用いて乾燥し、酢酸エチルを減圧留去することで
、粉体を得た。この粉体を、酢酸エチル/ヘキサンを展
開溶媒、シリカゲルを担体とし、カラム精製することで
、化合物I−1 8gを得た。 化合物I−1、6g、アニリン4gを窒素雰囲気下
で、撹拌しながら、10℃以下で42%HBF4 水溶
液14.5gを15分間で滴下した。さらに、15分間
撹拌を続けた後、LiBF4 0.5g、45%Cu(
BF4 )2 水溶液50ml、アセトニトリル50m
lの混合溶液を15分間で滴下した。滴下後さらに3時
間撹拌し、反応液を濾過して黒色粉体を得た。次いで、
この粉体を100mlの水および100mlのアセトニ
トリルで3回づつ洗浄を行った後、80℃で真空乾燥し
て、6.8gの化合物1を粉体で得た。化合物1を圧力
をかけ成形加工することにより約0.2mmのプレ−ト
を得た。4探針法で測定したこのプレ−トの電気伝導度
は室温で3.2×10−2S/cmであり、置換基を導
入したにもかかわらず良好な導電性を示した。 [実施例2]化合物I−11 5g、トリフルオロ酢
酸3g及びLiClO4 0.2gをアセトニトリル2
0gに溶解し、窒素雰囲気下で、45%Cu(BF4
)2 水溶液50mlとアセトニトリル50mlの混合
溶液を10℃以下で滴下した。滴下後3時間さらに撹拌
し、反応液を濾過して黒色粉体を得た。次いで、この粉
体を100mlの水および100mlのアセトニトリル
で3回づつ洗浄を行った後、80℃で真空乾燥して3.
1gの化合物2を粉体で得た。化合物2の電気伝導度は
実施例1と同様に測定したところ、2.8×10−2S
/cmであり、置換基を導入したにもかかわらず良好な
導電率を示した。
【0038】[実施例3〜10]実施例1に準じて化合
物3〜10を得た。得られた化合物は実施例1、2と同
様に良好な導電率を示した。
物3〜10を得た。得られた化合物は実施例1、2と同
様に良好な導電率を示した。
【0039】
【表1】
【0040】[比較例1]実施例1でHBF4 水溶液
の代わりに濃塩酸6gを用い、LiBF4 0.5g、
45%Cu(BF4 )2 水溶液50ml、アセトニ
トリル50mlの混合溶液の代わりにLiBF4 0.
5g、Fe(ClO4 )3 25g、水50gの溶液
を用いた以外は同様に操作することで、比較化合物1を
合成した。比較化合物の導電率は実施例1と同様に測定
したところ3.0×10−2S/cmであった。 [比較例2]アニリン5gを窒素雰囲気下で撹拌しなが
ら、10℃以下で濃塩酸6gを15分間で滴下した。さ
らに、15分間撹拌を続けた後、45%Cu(BF4
)2 水溶液50ml、アセトニトリル50mlの混合
溶液を10℃以下で滴下した。滴下後さらに3時間撹拌
し、反応液を濾過して黒色粉体を得た。次いで、この粉
体を100mlの水および100mlのアセトニトリル
で3回づつ洗浄を行った後、80℃で真空乾燥して4.
4gの比較化合物2を粉体で得た。比較化合物2の導電
率は実施例1と同様に測定したところ7.5×10−2
S/cmであった。
の代わりに濃塩酸6gを用い、LiBF4 0.5g、
45%Cu(BF4 )2 水溶液50ml、アセトニ
トリル50mlの混合溶液の代わりにLiBF4 0.
5g、Fe(ClO4 )3 25g、水50gの溶液
を用いた以外は同様に操作することで、比較化合物1を
合成した。比較化合物の導電率は実施例1と同様に測定
したところ3.0×10−2S/cmであった。 [比較例2]アニリン5gを窒素雰囲気下で撹拌しなが
ら、10℃以下で濃塩酸6gを15分間で滴下した。さ
らに、15分間撹拌を続けた後、45%Cu(BF4
)2 水溶液50ml、アセトニトリル50mlの混合
溶液を10℃以下で滴下した。滴下後さらに3時間撹拌
し、反応液を濾過して黒色粉体を得た。次いで、この粉
体を100mlの水および100mlのアセトニトリル
で3回づつ洗浄を行った後、80℃で真空乾燥して4.
4gの比較化合物2を粉体で得た。比較化合物2の導電
率は実施例1と同様に測定したところ7.5×10−2
S/cmであった。
【0041】[実施例11]実施例1、2及び比較例1
、2で得た導電性高分子プレ−トとテフロン板でキャス
トして得たPEOフィルム[PEO(平均分子量約3万
)とLiBF4 (O/Li比=8/1)をアセトニト
リルに溶解してキャストしたもの、厚さ120μm]を
重ね合わせたものをステンレス板にはさみ、0.1Hz
〜10万Hzでインピ−ダンスを測定し(20℃)、C
ole−Coleプロットから電気伝導度を求めた。表
2より置換基を有する化合物、特に本発明の製造方法に
より得られた化合物が界面抵抗が少なく、高い導電率を
示すことが明らかである。
、2で得た導電性高分子プレ−トとテフロン板でキャス
トして得たPEOフィルム[PEO(平均分子量約3万
)とLiBF4 (O/Li比=8/1)をアセトニト
リルに溶解してキャストしたもの、厚さ120μm]を
重ね合わせたものをステンレス板にはさみ、0.1Hz
〜10万Hzでインピ−ダンスを測定し(20℃)、C
ole−Coleプロットから電気伝導度を求めた。表
2より置換基を有する化合物、特に本発明の製造方法に
より得られた化合物が界面抵抗が少なく、高い導電率を
示すことが明らかである。
【0042】
【表2】
【0043】[実施例12]実施例11で得た導電性高
分子とPEOフィルムの積層体にリチウムシ−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、圧縮成形して図1のような電池を作成し
た。この電池を2次電池として連続充放電テストを行い
、放電容量を測定した。表3より、本発明の製造方法に
より得られた化合物を用いた場合には、高容量で、サイ
クルによる容量の低下が少ないものであることが分かっ
た。
分子とPEOフィルムの積層体にリチウムシ−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、圧縮成形して図1のような電池を作成し
た。この電池を2次電池として連続充放電テストを行い
、放電容量を測定した。表3より、本発明の製造方法に
より得られた化合物を用いた場合には、高容量で、サイ
クルによる容量の低下が少ないものであることが分かっ
た。
【0044】
【表3】
【0045】[実施例13]実施例12でPEOフィル
ムの代わりにのプロピレンカ−ボネ−ト溶液を不織布に
含浸させたものを用いた以外は同様にして電池を作成し
、連続充放電テストを行った。表4より、本発明の製造
方法により得られた化合物を用いた場合には、高容量で
、サイクルによる容量の低下が少ないものであることが
分かった。
ムの代わりにのプロピレンカ−ボネ−ト溶液を不織布に
含浸させたものを用いた以外は同様にして電池を作成し
、連続充放電テストを行った。表4より、本発明の製造
方法により得られた化合物を用いた場合には、高容量で
、サイクルによる容量の低下が少ないものであることが
分かった。
【0046】
【表4】
【0047】
【発明の効果】本発明の製造方法により得られた化合物
は高い導電率を示し、固体電解質と積層した場合にも小
さな界面抵抗を示す。また、電池用材料に用いた場合に
は繰り返し特性が良好なだけでなく、高い容量を有する
2次電池を作成することができる。
は高い導電率を示し、固体電解質と積層した場合にも小
さな界面抵抗を示す。また、電池用材料に用いた場合に
は繰り返し特性が良好なだけでなく、高い容量を有する
2次電池を作成することができる。
【図1】本発明の実施例11で作成された2次電池の構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
1 本発明の製造方法で得られたプレ−ト2 PE
Oフィルム 3 負極(リチウムシ−ト) 4 ステンレスケ−ス 5 絶縁性合成ゴム
Oフィルム 3 負極(リチウムシ−ト) 4 ステンレスケ−ス 5 絶縁性合成ゴム
Claims (1)
- 【請求項1】下記一般式(I)で表される化合物の少な
くとも一種を化学的酸化重合して得る導電性高分子の製
造方法において、少なくとも一種の銅化合物を酸化剤と
して用いることを特徴とする導電性高分子の製造方法。 一般式(I) 【化1】 (式中、Xは連結基を表し、R1 は環状エステル類、
非環状エステル類、環状エ−テル類、スルホン類を表し
、R2 は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ
基、カルボキシル基、アルキル基、アシルアミノ基、ア
シル基、スルホンアミド基、アルコキシ基、アリ−ロキ
シ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリ−ルチオ基、カ
ルバモイル基、カルバモイルアミノ基、スルファモイル
基、スルファモイルアミノ基、アルコキシカルボニル基
、アリ−ロキシカルボニル基、アルキルスルホニル基、
アリ−ルスルホニル基、アルコキシスルホニル基または
アリ−ロキシスルホニル基を表す。aは0叉は1を表し
、b、cはそれぞれb+c=4を満たす1から4の整数
を表す。ただし、b>1のときは、−(X)a −R1
は同じでも異なっていても良い。また、c>1のとき
は、R2 は同じでも異なっていても良く、隣接する基
が縮環して炭素環あるいはヘテロ環を形成してもよい。 R3 、R4は水素原子またはアルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、アリ−ル基を表す。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3078250A JPH04292623A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 導電性高分子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3078250A JPH04292623A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 導電性高分子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04292623A true JPH04292623A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13656756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3078250A Pending JPH04292623A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 導電性高分子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04292623A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019099766A (ja) * | 2017-12-07 | 2019-06-24 | 信越化学工業株式会社 | 導電性高分子組成物、被覆品、及びパターン形成方法 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP3078250A patent/JPH04292623A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019099766A (ja) * | 2017-12-07 | 2019-06-24 | 信越化学工業株式会社 | 導電性高分子組成物、被覆品、及びパターン形成方法 |
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