JPH0547210A - 高分子固体電解質 - Google Patents
高分子固体電解質Info
- Publication number
- JPH0547210A JPH0547210A JP3200158A JP20015891A JPH0547210A JP H0547210 A JPH0547210 A JP H0547210A JP 3200158 A JP3200158 A JP 3200158A JP 20015891 A JP20015891 A JP 20015891A JP H0547210 A JPH0547210 A JP H0547210A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- random copolymer
- solid electrolyte
- polyether
- polyethylene oxide
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- Pending
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-
- Y02E60/12—
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明の高分子固体電解質は、ポリエチレン
オキサイドとポリテトラヒドロフランを重合成分とする
ランダム共重合体とアルカリ金属塩とからなるポリエー
テル錯体であって、ランダム共重合体がイソシアネート
系架橋剤により架橋されたポリエーテル錯体からなるも
のである。 【効果】 成膜加工性に優れ、高い導電率を有するの
で、電池、ＥＣＤセル等における高分子固体電解質とす
る場合、その薄型化、フレキシビリティー化ができる。
オキサイドとポリテトラヒドロフランを重合成分とする
ランダム共重合体とアルカリ金属塩とからなるポリエー
テル錯体であって、ランダム共重合体がイソシアネート
系架橋剤により架橋されたポリエーテル錯体からなるも
のである。 【効果】 成膜加工性に優れ、高い導電率を有するの
で、電池、ＥＣＤセル等における高分子固体電解質とす
る場合、その薄型化、フレキシビリティー化ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電池、エレクトロクロミ
ックディスプレー（ＥＣＤ）における電解層として有用
な高分子固体電解質に関する。
ックディスプレー（ＥＣＤ）における電解層として有用
な高分子固体電解質に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高分子固体電解質として種々のポ
リエーテルからなる金属錯体が良好なイオン電導性を示
すことが報告されており、このポリエーテルとして、例
えばポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイ
ド、グリセリンポリエーテル、アクリルポリエーテル、
ホスファゼンポリエーテル、シリコーンポリエーテル等
が知られている（渡辺、緒方「金属表面技術」２〜９
頁、Vol137、No5 (1986)、望月「コンバーテック」１３
〜１９頁No4 (1989) ) 。
リエーテルからなる金属錯体が良好なイオン電導性を示
すことが報告されており、このポリエーテルとして、例
えばポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイ
ド、グリセリンポリエーテル、アクリルポリエーテル、
ホスファゼンポリエーテル、シリコーンポリエーテル等
が知られている（渡辺、緒方「金属表面技術」２〜９
頁、Vol137、No5 (1986)、望月「コンバーテック」１３
〜１９頁No4 (1989) ) 。
【０００３】しかしながら、ポリエチレンオキサイドは
アルカリ金属と混合されると結晶化が生じ、イオンの移
動度が低下することにより高い導電率が得られないとい
う問題があり、又、ポリプロピレンオキシドの場合には
ポリエチレンオキサイドの場合のように結晶化しないも
のの、室温では液状であり、高分子固体電解質として必
要な成膜性が得られないという問題がある。
アルカリ金属と混合されると結晶化が生じ、イオンの移
動度が低下することにより高い導電率が得られないとい
う問題があり、又、ポリプロピレンオキシドの場合には
ポリエチレンオキサイドの場合のように結晶化しないも
のの、室温では液状であり、高分子固体電解質として必
要な成膜性が得られないという問題がある。
【０００４】又、グリセリンポリエーテル、アクリルポ
リエーテル、ホスファゼンポリエーテル、シリコーンポ
リエーテル等の場合には、高分子固体電解質としての成
膜性を発揮するためにポリエーテル成分以外の成分を含
有させており、加工性には優れるものの、その分高い導
電性が得られないものである。
リエーテル、ホスファゼンポリエーテル、シリコーンポ
リエーテル等の場合には、高分子固体電解質としての成
膜性を発揮するためにポリエーテル成分以外の成分を含
有させており、加工性には優れるものの、その分高い導
電性が得られないものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、成膜性に優
れると共に高い導電率を有する高分子固体電解質の提供
を課題とする。
れると共に高い導電率を有する高分子固体電解質の提供
を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の高分子固体電解
質は、ポリエーテルとアルカリ金属塩とからなり、該ポ
リエーテルがポリエチレンオキサイドとポリテトラヒド
ロフランを重合成分とするランダム共重合体であって、
該ランダム共重合体がイソシアネート系架橋剤により架
橋された重合体であることを特徴とする。
質は、ポリエーテルとアルカリ金属塩とからなり、該ポ
リエーテルがポリエチレンオキサイドとポリテトラヒド
ロフランを重合成分とするランダム共重合体であって、
該ランダム共重合体がイソシアネート系架橋剤により架
橋された重合体であることを特徴とする。
【０００７】本発明におけるポリエーテルはポリエチレ
ンオキサイドとポリテトラヒドロフランとのランダム共
重合体であって、ランダム共重合体におけるポリエチレ
ンオキサイドとポリテトラヒドロフランとの重量比は
９：１から２：８の範囲が好ましく、特に好ましくは
４：６から６：４であり、ポリエチレンオキサイドの重
量比が９より大きいと結晶化により導電性が低下し、重
量比が２より少ないと粘性が大きくなり、成膜性が劣化
する。又、ランダム共重合体の平均分子量は５００〜１
００００の範囲が好ましく、特に５００〜３０００の範
囲のものが好ましい。
ンオキサイドとポリテトラヒドロフランとのランダム共
重合体であって、ランダム共重合体におけるポリエチレ
ンオキサイドとポリテトラヒドロフランとの重量比は
９：１から２：８の範囲が好ましく、特に好ましくは
４：６から６：４であり、ポリエチレンオキサイドの重
量比が９より大きいと結晶化により導電性が低下し、重
量比が２より少ないと粘性が大きくなり、成膜性が劣化
する。又、ランダム共重合体の平均分子量は５００〜１
００００の範囲が好ましく、特に５００〜３０００の範
囲のものが好ましい。
【０００８】本発明におけるアルカリ金属塩はランダム
共重合体と錯体を形成しうるもので、高分子固体電解質
中において電解質としての機能するものであり、例えば
LiClO4 、KClO4 、LiSCN 、KSCN、NaSCN 等を使用する
とよい。これらの電解質はランダム共重合体に直接溶解
させてもよいし、又、溶剤を使用して溶解させたり、
又、ランダム共重合体を架橋させた後に含浸させてもよ
く、高分子固体電解質中１重量％〜６０重量％含有させ
るとよい。またアルカリ金属塩に代えてアルカリ土類金
属塩を使用してもよい。
共重合体と錯体を形成しうるもので、高分子固体電解質
中において電解質としての機能するものであり、例えば
LiClO4 、KClO4 、LiSCN 、KSCN、NaSCN 等を使用する
とよい。これらの電解質はランダム共重合体に直接溶解
させてもよいし、又、溶剤を使用して溶解させたり、
又、ランダム共重合体を架橋させた後に含浸させてもよ
く、高分子固体電解質中１重量％〜６０重量％含有させ
るとよい。またアルカリ金属塩に代えてアルカリ土類金
属塩を使用してもよい。
【０００９】本発明におけるランダム共重合体は、重合
体鎖中の存在する水酸基を介してイソシアネート系架橋
剤により架橋構造とされることにより高分子固体電解質
としての成膜性を向上させることができる。
体鎖中の存在する水酸基を介してイソシアネート系架橋
剤により架橋構造とされることにより高分子固体電解質
としての成膜性を向上させることができる。
【００１０】イソシアネート架橋剤としては、トルエン
ジイソシアネート又はトルエンジイソシアネート変性
物、ジフェニルメタンジイソシアネート又はジフェニル
メタンジイソシアネート変性物、ヘキサメチレンジイソ
シアネート又はヘキサメチレンジイソシアネート変性物
の中から選ばれ、特に好ましくはトルエンジイソシアネ
ートのトリメチロールプロパンによる変性物、ジフェニ
ルメタンジイソシアネートのトリメチロールプロパンに
よる変性物であり、例えば商品名「コロネートＬ」（日
本ポリウレタン工業社製）、商品名「コロネート６９」
（日本ポリウレタン工業社製）を使用することができ
る。架橋剤はランダム共重合体に対し、３重量％〜４０
重量％添加されるとよい。
ジイソシアネート又はトルエンジイソシアネート変性
物、ジフェニルメタンジイソシアネート又はジフェニル
メタンジイソシアネート変性物、ヘキサメチレンジイソ
シアネート又はヘキサメチレンジイソシアネート変性物
の中から選ばれ、特に好ましくはトルエンジイソシアネ
ートのトリメチロールプロパンによる変性物、ジフェニ
ルメタンジイソシアネートのトリメチロールプロパンに
よる変性物であり、例えば商品名「コロネートＬ」（日
本ポリウレタン工業社製）、商品名「コロネート６９」
（日本ポリウレタン工業社製）を使用することができ
る。架橋剤はランダム共重合体に対し、３重量％〜４０
重量％添加されるとよい。
【００１１】
【作用及び発明の効果】本発明の高分子固体電解質は、
そのポリエーテル成分をポリエチレンオキサイドとポリ
テトラヒドロフランとの共重合体とすることにより、結
晶化を防止でき、またランダム共重合体成分をイソシア
ネート架橋剤により架橋させ、高分子固体電解質を架橋
構造とすることにより成膜加工性の向上を可能としたも
ので、これにより、薄型化、フレキシビリティー化が可
能であり、特に電池、ＥＣＤ等を薄型化、フレキシビリ
ティー化することが可能である。
そのポリエーテル成分をポリエチレンオキサイドとポリ
テトラヒドロフランとの共重合体とすることにより、結
晶化を防止でき、またランダム共重合体成分をイソシア
ネート架橋剤により架橋させ、高分子固体電解質を架橋
構造とすることにより成膜加工性の向上を可能としたも
ので、これにより、薄型化、フレキシビリティー化が可
能であり、特に電池、ＥＣＤ等を薄型化、フレキシビリ
ティー化することが可能である。
【００１２】例えば、電池に適用する場合には、負極を
リチウム箔又はアルミニウム箔、陽極をポリアニリン等
の導電性高分子膜とし、本発明の高分子固体電解質を電
解質層とすることにより薄型電気とすることができる
し、またＥＣＤとしては、例えばポリエステルフィルム
上に酸化インジウム錫電極を蒸着法により形成し、該電
極上に酸化タングステン又はプルシアンブルーからなる
変色層を形成し、本発明の高分子固体電解質層を介して
上記同様の他方の電極層を積層することにより、薄型Ｅ
ＣＤを作製することができる。
リチウム箔又はアルミニウム箔、陽極をポリアニリン等
の導電性高分子膜とし、本発明の高分子固体電解質を電
解質層とすることにより薄型電気とすることができる
し、またＥＣＤとしては、例えばポリエステルフィルム
上に酸化インジウム錫電極を蒸着法により形成し、該電
極上に酸化タングステン又はプルシアンブルーからなる
変色層を形成し、本発明の高分子固体電解質層を介して
上記同様の他方の電極層を積層することにより、薄型Ｅ
ＣＤを作製することができる。
【００１３】
【実施例１】下記組成からなる高分子固体電解質溶液を
調製し、剥離紙上にブレードコーター法により乾燥時膜
厚２０μｍとなるように電解質膜を形成した。電解質膜
の導電率を交流インピーダンス法により２５℃で測定し
たところ５×１０-5Ω・cm-1であった。
調製し、剥離紙上にブレードコーター法により乾燥時膜
厚２０μｍとなるように電解質膜を形成した。電解質膜
の導電率を交流インピーダンス法により２５℃で測定し
たところ５×１０-5Ω・cm-1であった。
【００１４】 ランダム共重合体（ポリエチレンオキサイド／ポリテトラヒドロフラン重量比 ５：５、平均分子量１８００） ・・２５重量部 イソシアネート系架橋剤（商品名「コロネート６９」日本ポリウレタン工業社 製） ・・ ４．３重量部 ＬｉＣｌＯ4 ・・１０重量部 アセトン ・・２０重量部
【００１５】
【実施例２】下記組成からなる高分子固体電解質溶液を
調製し、ガラス基板上にブレードコーター法により乾燥
時膜厚２０μｍとなるように電解質膜を形成した。電解
質膜の導電率を交流インピーダンス法により２５℃で測
定したところ３×１０-5Ω・cm-1であった。
調製し、ガラス基板上にブレードコーター法により乾燥
時膜厚２０μｍとなるように電解質膜を形成した。電解
質膜の導電率を交流インピーダンス法により２５℃で測
定したところ３×１０-5Ω・cm-1であった。
【００１６】 ランダム共重合体（ポリエチレンオキサイド／ポリテトラヒドロフラン重量比 ６：４、平均分子量３０００） ・・２５重量部 イソシアネート系架橋剤（商品名「コロネートＬ」日本ポリウレタン工業社製 ） ・・８．５重量部 ＬｉＣｌＯ4 ・・１０重量部 アセトン ・・２０重量部
【００１７】
【実施例３】下記組成からなる高分子固体電解質溶液を
調製し、ガラス基板上にブレードコーター法により乾燥
時膜厚２０μｍとなるように電解質膜を形成した。電解
質膜の導電率を交流インピーダンス法により２５℃で測
定したところ１×１０-6Ω・cm-1であった。
調製し、ガラス基板上にブレードコーター法により乾燥
時膜厚２０μｍとなるように電解質膜を形成した。電解
質膜の導電率を交流インピーダンス法により２５℃で測
定したところ１×１０-6Ω・cm-1であった。
【００１８】 ランダム共重合体（ポリエチレンオキサイド／ポリテトラヒドロフラン重量比 ５：５、平均分子量１８００） ・・２５重量部 イソシアネート系架橋剤（商品名「コロネートＨＬ」日本ポリウレタン工業社 製） ・・ ５重量部 ＬｉＣｌＯ4 ・・１０重量部 アセトン ・・２０重量部
【００１９】
【実施例４】実施例２と同一組成の高分子固体電解質溶
液を、酸化インジウム錫膜を有するガラス基板の酸化イ
ンジウム錫膜上に、スピンコーター法により乾燥時膜厚
２０μｍになるように高分子固体電解質層を塗布形成し
た。
液を、酸化インジウム錫膜を有するガラス基板の酸化イ
ンジウム錫膜上に、スピンコーター法により乾燥時膜厚
２０μｍになるように高分子固体電解質層を塗布形成し
た。
【００２０】一方、別の酸化インジウム錫膜を有するガ
ラス基板の酸化インジウム錫膜上にプルシアンブルー発
色層を電解重合法により形成し、その発色層側から上記
で調製した高分子固体電解質層を有するガラス基板の高
分子固体電解質層上に積層し、ＥＣＤセルを製造した。
ラス基板の酸化インジウム錫膜上にプルシアンブルー発
色層を電解重合法により形成し、その発色層側から上記
で調製した高分子固体電解質層を有するガラス基板の高
分子固体電解質層上に積層し、ＥＣＤセルを製造した。
【００２１】このように形成したＥＣＤセルの両極に直
流電圧を印加したところ、プルシアンブルー発色層が青
色から無色に変色し、ＥＣＤ機能を有することがわかっ
た。
流電圧を印加したところ、プルシアンブルー発色層が青
色から無色に変色し、ＥＣＤ機能を有することがわかっ
た。
【００２２】
【実施例５】実施例４におけるガラス基板をポリエステ
ルフィルムに変更し、フレキシビリティーを有するＥＣ
Ｄセルを作製した。
ルフィルムに変更し、フレキシビリティーを有するＥＣ
Ｄセルを作製した。
【００２３】このように形成したＥＣＤセルの両極に直
流電圧を印加したところ、プルシアンブルー発色層が青
色から無色に変色し、ＥＣＤ機能を有することが確認さ
れ、また折り曲げ可能であり、かつ薄型のＥＣＤセルを
形成しうることがわかった。
流電圧を印加したところ、プルシアンブルー発色層が青
色から無色に変色し、ＥＣＤ機能を有することが確認さ
れ、また折り曲げ可能であり、かつ薄型のＥＣＤセルを
形成しうることがわかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/15 ５０７ 8807−2Ｋ Ｈ０１Ｍ 6/18 Ｅ 7308−4Ｋ
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリエーテルとアルカリ金属塩とからな
り、該ポリエーテルがポリエチレンオキサイドとポリテ
トラヒドロフランを重合成分とするランダム共重合体で
あって、該ランダム共重合体がイソシアネート系架橋剤
により架橋された重合体であることを特徴とする高分子
固体電解質。 - 【請求項２】 ランダム共重合体におけるポリエチレン
オキサイドとポリテトラヒドロフランの重量比が９：１
から２：８の範囲であることを特徴とする請求項１記載
の高分子固体電解質。 - 【請求項３】 ランダム共重合体の平均分子量が５００
〜１００００の範囲である請求項１記載の高分子固体電
解質。 - 【請求項４】 イソシアネート系架橋剤がトルエンジイ
ソシアネート又はトルエンジイソシアネート変性物、ジ
フェニルメタンジイソシアネート又はジフェニルメタン
ジイソシアネート変性物、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート又はヘキサメチレンジイソシアネート変性物の中か
ら選ばれるものである請求項１記載の高分子固体電解
質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3200158A JPH0547210A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 高分子固体電解質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3200158A JPH0547210A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 高分子固体電解質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547210A true JPH0547210A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16419756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3200158A Pending JPH0547210A (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 高分子固体電解質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547210A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104923776A (zh) * | 2015-05-17 | 2015-09-23 | 桂林理工大学 | 一种利用苯胺表面改性ab3型储氢合金的方法 |
| JP2021527243A (ja) * | 2018-09-13 | 2021-10-11 | アンビライト・インコーポレイテッド | 固体型エレクトロクロミック素子を作製する方法、固体型エレクトロクロミック素子及びその用途 |
| CN117510924A (zh) * | 2023-11-24 | 2024-02-06 | 西南交通大学 | 一种中空锆基金属有机框架交联型复合固态电解质、制备方法及应用 |
| US12061403B2 (en) | 2018-09-13 | 2024-08-13 | Ambilight Inc. | Method for fabricating solid state electrochromic device, solid state electrochromic device and its applications |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP3200158A patent/JPH0547210A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104923776A (zh) * | 2015-05-17 | 2015-09-23 | 桂林理工大学 | 一种利用苯胺表面改性ab3型储氢合金的方法 |
| JP2021527243A (ja) * | 2018-09-13 | 2021-10-11 | アンビライト・インコーポレイテッド | 固体型エレクトロクロミック素子を作製する方法、固体型エレクトロクロミック素子及びその用途 |
| US12061403B2 (en) | 2018-09-13 | 2024-08-13 | Ambilight Inc. | Method for fabricating solid state electrochromic device, solid state electrochromic device and its applications |
| CN117510924A (zh) * | 2023-11-24 | 2024-02-06 | 西南交通大学 | 一种中空锆基金属有机框架交联型复合固态电解质、制备方法及应用 |
| CN117510924B (zh) * | 2023-11-24 | 2024-06-11 | 西南交通大学 | 一种中空锆基金属有机框架交联型复合固态电解质、制备方法及应用 |
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