JPH06267329A - Epoxy macromolecular solid electrolyte - Google Patents

Epoxy macromolecular solid electrolyte

Info

Publication number
JPH06267329A
JPH06267329A JP7909193A JP7909193A JPH06267329A JP H06267329 A JPH06267329 A JP H06267329A JP 7909193 A JP7909193 A JP 7909193A JP 7909193 A JP7909193 A JP 7909193A JP H06267329 A JPH06267329 A JP H06267329A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
solid electrolyte
composition
lipeg
polymer solid
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
JP7909193A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3388324B2 (en
Inventor
Katsumi Yano
克巳 谷野
Tomoaki Futakuchi
友昭 二口
Takashi Terasawa
孝志 寺沢
Shinya Orito
信也 折戸
Yutaka Takeda
裕 武田
Hiroshi Maekawa
弘 前川
Shigeru Yamada
滋 山田
Shinsuke Yagi
晋介 八木
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.)
KYORITSU DENKO KK
TOYAMA PREF GOV
Toyama Prefecture
Kitamura Machinery Co Ltd
Hokuriku Electric Industry Co Ltd
Nissan Chemical Corp
Cosel USA Inc
Original Assignee
KYORITSU DENKO KK
TOYAMA PREF GOV
Toyama Prefecture
Kitamura Machinery Co Ltd
Hokuriku Electric Industry Co Ltd
Nissan Chemical Corp
Cosel USA Inc
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 KYORITSU DENKO KK, TOYAMA PREF GOV, Toyama Prefecture, Kitamura Machinery Co Ltd, Hokuriku Electric Industry Co Ltd, Nissan Chemical Corp, Cosel USA Inc filed Critical KYORITSU DENKO KK
Priority to JP07909193A priority Critical patent/JP3388324B2/en
Publication of JPH06267329A publication Critical patent/JPH06267329A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3388324B2 publication Critical patent/JP3388324B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide a highly conductive epoxy polymer solid electrolyte. CONSTITUTION:a) 1,3-diglycidyloxy-2-(2'-cyanoethyl)oxypropane, b) a product obtained by reacting metal Li with PEG of 200 to 600 average molecular weight and then removing unreacted metal Li, c) a hardening accelerator, e.g. trimethylene tetramine, and d) an ionic conductor, e.g. LiClO4, are blended together. This composition offers highly conductive epoxy polymer solid electrolyte. The electrolyte has a resistivity of 1X10<4>-2X10<2>OMEGA.cm measured at 1kHz. The electrolyte is usable as electrode material in a polymer battery.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】導電性の高いエポキシ系高分子固
体電解質を提供する。この固体は例えばポリマーバッテ
リーのフィルム型の電極材として使用できる。
TECHNICAL FIELD The present invention provides an epoxy polymer solid electrolyte having high conductivity. This solid can be used, for example, as a film-type electrode material for polymer batteries.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】高分子固
体電解質に使用する高分子材には、シリコンゲル、アク
リルゲル、アクリロニトリルゲルなどの高分子ゲルが用
いられ、イオン伝導体には過塩素酸リチウム(LiCl
4 )またはテトラフルオロほう酸リチウム(LiBF
4 )が用いられている。しかし、実用化できる程度のも
のは見出されていない。更に、汎用エポキシポリエチレ
ングリコール(以下、PEGという。)とのイオン伝導
体を配合したもの、および高誘電化特殊エポキシにイオ
ン伝導体を配合したものについての報告がある(谷野
他:「エポキシ系高分子固体電解質(I)」、H4電気
関係学会北陸連大、講演要旨集D−16;谷野他:「エ
ポキシ系高分子固体電解質(I)」、H4電気関係学会
北陸連大、講演要旨集D−17)。
2. Description of the Related Art Polymer gels such as silicon gel, acrylic gel and acrylonitrile gel are used as polymer materials used for polymer solid electrolytes, and perchlorate is used as ion conductor. Lithium acid (LiCl
O 4 ) or lithium tetrafluoroborate (LiBF
4 ) is used. However, nothing has been found that can be put to practical use. Furthermore, there are reports of compounds containing an ion conductor with general-purpose epoxy polyethylene glycol (hereinafter referred to as PEG) and compounds containing a high dielectric constant special epoxy compound with an ion conductor (Tanino et al. Molecular Solid Electrolyte (I) ", H4 Society of Electrical Engineers of Japan Hokuriku University, Abstracts D-16; Tanino et al .:" Epoxy Polymer Solid Electrolyte (I) ", H4 Society of Electrical Engineers of Japan Hokuriku University, Abstracts D -17).

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】本発明は、a)1,3−
ジグリシジルオキシ−2−(2′−シアノエチル)オキ
シプロパン、 b)平均分子量が200〜600であるPEGに金属L
iを反応させたの後、未反応の金属Liを除去すること
により得た生成物(以下、LiPEGという。)、 c)硬化促進剤、および d)イオン伝導体を配合してなることを特徴とする高分
子固体電解質製造用組成物に関する。
The present invention provides a) 1,3-
Diglycidyloxy-2- (2'-cyanoethyl) oxypropane, b) PEG having an average molecular weight of 200 to 600 and metal L
A product obtained by removing unreacted metallic Li after reacting i (hereinafter referred to as LiPEG), c) a curing accelerator, and d) an ionic conductor. And a composition for producing a solid polymer electrolyte.

【0004】本発明の組成物に用いられる1,3−ジグ
リシジルオキシ−2−(2′−シアノエチル)オキシプ
ロパン(以下、CN−DGという。)は、次式:
1,3-Diglycidyloxy-2- (2'-cyanoethyl) oxypropane (hereinafter referred to as CN-DG) used in the composition of the present invention has the following formula:

【表1】 で表される化合物である。[Table 1] Is a compound represented by.

【0005】本発明のエポキシ系高分子固体電解質の合
成に使用されるPEGは、平均分子量が一般的には20
0〜600であり、特に好ましくは300〜400の範
囲のものである。
The average molecular weight of PEG used in the synthesis of the epoxy polymer solid electrolyte of the present invention is generally 20.
It is from 0 to 600, particularly preferably from 300 to 400.

【0006】本発明のLiPEGの製造に使用される金
属LiはPEGとの反応が順調に進行する程度の粒度で
ある粒状のものが好ましく、通常の粒径は1〜4mm、
好ましくは1〜2mmである。この粒状Liは不活性の
有機媒体中に懸濁してあり、通常は液状の脂肪族または
芳香族の炭化水素、例えばパラフィン、リグロイン、キ
シレン類、トルエン等である。過剰の金属Liを除去す
る際に容易に除去できる溶媒である必要がある。本発明
のLiPEGを製造するための、PEGに対するLiの
重量比は、PEGの分子量により変動するものの、通常
0.8〜4%の範囲、換言すればPEGモル当り通常等
モルないし1/2モルの範囲である。
The metallic Li used in the production of the LiPEG of the present invention is preferably in the form of particles having a particle size such that the reaction with PEG proceeds smoothly, and the usual particle size is 1 to 4 mm,
It is preferably 1 to 2 mm. The granular Li is suspended in an inert organic medium and is usually a liquid aliphatic or aromatic hydrocarbon such as paraffin, ligroin, xylenes, toluene and the like. It must be a solvent that can be easily removed when removing excess metal Li. The weight ratio of Li to PEG for producing the LiPEG of the present invention varies depending on the molecular weight of PEG, but is usually in the range of 0.8 to 4%, in other words, usually equimolar to 1/2 mol per PEG mol. Is the range.

【0007】本発明のLiPEGを製造するために、P
EGにLiを反応させる際の温度は通常は室温〜90℃
であり、好ましくは50〜70℃である。Liを反応さ
せる際の条件は、無水かつ不活性の雰囲気下で行うのが
好ましく、通常不活性気体、例えば窒素またはヘリウム
の雰囲気下若しくは1Torr程度の減圧下で実施す
る。
To prepare the LiPEG of the present invention, P
The temperature for reacting EG with Li is usually room temperature to 90 ° C.
And preferably 50 to 70 ° C. The reaction of Li is preferably carried out under an anhydrous and inert atmosphere, and is usually carried out under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or helium or under a reduced pressure of about 1 Torr.

【0008】CN−DGに配合されるLiPEGの量が
多くなるに従って、得られたゲル化物の導電性が高まる
という好ましい傾向があるが、LiPEGの配合量がP
EG100重量部に対して120重量部以上になるとゲ
ル化膜が脆くなり、160重量部以上ではゲル化膜が得
られなくなるので、実用性の面からは55重量%以下、
特に30〜50重量%の範囲であることが好ましい。
[0008] As the amount of LiPEG compounded in CN-DG increases, there is a preferable tendency that the electroconductivity of the obtained gel product increases, but the amount of LiPEG compounded is P.
If 120 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of EG, the gelled film becomes brittle, and if 160 parts by weight or more, a gelled film cannot be obtained. Therefore, 55% by weight or less from the practical viewpoint,
It is particularly preferably in the range of 30 to 50% by weight.

【0009】硬化促進剤としては、1分子内に一個また
はそれ以上のアミノ基を有するアミンがあり、特にエポ
キシ用の常用のアミン系硬化剤であり、例えば、(多)
アルキレン多アミンまたは芳香族アミンが挙げられ、そ
の例としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミ
ン、ジプロプレンジアミン(DPDA)、ジエチルアミ
ノプロピルアミン(DEAPA)、ヘキサメチレンジア
ミン等の鎖状脂肪族アミン;メンセンジアミン、イソフ
ォロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロ
ヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)
メタン、2,6−ビス(アミノメチル)シクロヘキサ
ン、N−(アミノエチル)−ピペラジン、3,9−ビス
(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオ
キサスピロ(5,5)ウンデカン等の環状アミン、メタ
−キシレンジアミン、メタ−フェニレンジアミン、4,
4′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ
ジフェニルスルフォン、ビス(4′−アミノ−3−エチ
ルフェニル)メタン等の芳香族アミンである。これらの
硬化促進剤は、単独または複数のものを混合したものを
使用してもよい。これらの硬化促進剤のうち、好ましい
ものはポリアルキレンポリアミン、例えばトリエチレン
テトラミンである。この硬化促進剤のエポキシモノマー
に対する重量比は、5〜50重量%の範囲であるが、得
られたエポキシ系高分子固体電解質の所望される電気的
特性、換言すれば、比誘電率、誘電正接等を高めること
を考慮すると、10〜40重量%であり、好ましくは1
0〜30重量%の範囲である。この硬化促進剤の添加量
は、硬化促進剤単位重量当りのNH数が多いと夫だけ少
なくなる傾向がある。硬化促進剤がトリエチレンテトラ
ミンである場合は、CN−DGにLiPEGを所定量配
合したものに対して、通常は5ないし18重量%、好ま
しくは10ないし15重量%の範囲である。
As the curing accelerator, there is an amine having one or more amino groups in one molecule, and a commonly used amine-based curing agent for epoxy, for example, (multi)
Examples thereof include alkylene polyamines or aromatic amines, and examples thereof include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, diproprenediamine (DPDA), diethylaminopropylamine (DEAPA), hexamethylenediamine, and other linear chains. Aliphatic amines; Mensendiamine, isophoronediamine, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, bis (4-aminocyclohexyl)
Methane, 2,6-bis (aminomethyl) cyclohexane, N- (aminoethyl) -piperazine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) Cyclic amines such as undecane, meta-xylenediamine, meta-phenylenediamine, 4,
Aromatic amines such as 4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone and bis (4'-amino-3-ethylphenyl) methane. These curing accelerators may be used alone or in combination of two or more. Of these curing accelerators, the preferred ones are polyalkylene polyamines such as triethylene tetramine. The weight ratio of this curing accelerator to the epoxy monomer is in the range of 5 to 50% by weight, but desired electrical characteristics of the obtained epoxy-based polymer solid electrolyte, in other words, relative permittivity, dielectric loss tangent And the like, it is 10 to 40% by weight, preferably 1
It is in the range of 0 to 30% by weight. The amount of the curing accelerator added tends to decrease as the number of NHs per unit weight of the curing accelerator increases. When the curing accelerator is triethylenetetramine, it is usually in the range of 5 to 18% by weight, preferably 10 to 15% by weight, based on CN-DG mixed with a predetermined amount of LiPEG.

【0010】リチウム化合物、例えば過塩素酸リチウ
ム、テトラフルオロほう酸リチウム等は、イオン伝導体
として機能し、得られたエポキシ系高分子固体電解質の
電導性を最大にするためには、その添加量は、多過ぎて
も好ましくはなく、例えば、「CN−DGとLiPEG
とTETA」の配合物100重量部に対して、LiCl
4 の添加量は、概して5ないし20重量部、好ましく
は5〜15重量部、特に5〜10重量部である。添加す
るリチウム化合物は過塩素酸リチウムが好ましい。
Lithium compounds such as lithium perchlorate and lithium tetrafluoroborate function as ionic conductors, and the addition amount thereof is required to maximize the conductivity of the obtained epoxy polymer solid electrolyte. , Too much is not preferable, for example, "CN-DG and LiPEG
With 100 parts by weight of the mixture of
The amount of O 4 added is generally 5 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, particularly 5 to 10 parts by weight. The lithium compound to be added is preferably lithium perchlorate.

【0011】イオン伝導体は、所定量をイオン電導体を
溶解できる不活性の有機溶媒、例えば炭酸プロピレンに
溶解後、CN−DGにPEGと硬化促進剤の配合物に配
合した。イオン伝導体と炭酸プロピレンの重量比は、通
常イオン伝導体を溶解するのに充分な量の炭酸プロピレ
ンを使用するが、通常は大体1:1〜3である。
The ionic conductor was dissolved in an inert organic solvent capable of dissolving the ionic conductor, for example, propylene carbonate, and then added to CN-DG in a blend of PEG and a curing accelerator. The weight ratio of ionic conductor to propylene carbonate is usually about 1: 1 to 3, although propylene carbonate is usually used in an amount sufficient to dissolve the ionic conductor.

【0012】本発明の組成物には、所望により常用の添
加剤、例えば光安定剤、熱安定剤等を添加してもよい。
If desired, conventional additives such as light stabilizers and heat stabilizers may be added to the composition of the present invention.

【0013】上述のエポキシ系高分子固体電解質製造用
組成物のうち好ましいものを下記する。 (第1例)CN−DG:LiPEG:トリエチレンテト
ラミン:リチウム化合物の重量比が(3〜7):(7〜
3):(1〜1.5):(0.5〜2)の比率である組
成物。
Among the above-mentioned compositions for producing an epoxy polymer solid electrolyte, preferred ones are described below. (First example) The weight ratio of CN-DG: LiPEG: triethylenetetramine: lithium compound is (3-7) :( 7-
3) A composition having a ratio of (1 to 1.5): (0.5 to 2).

【0014】(第2例)LiPEGが平均分子量約40
0のPEG由来のLiPEGであり;硬化促進剤がトリ
エチレンテトラミンであり:リチウム化合物が過塩素酸
リチウムであり、各成分の重量比、CN−DG:LiP
EG:トリエチレンテトラミン:リチウム化合物が(3
〜7):(7〜3):(1〜1.5):(0.5〜2)
の比率である組成物。
(Second Example) LiPEG has an average molecular weight of about 40.
0 is PEG-derived LiPEG; the curing accelerator is triethylenetetramine: the lithium compound is lithium perchlorate, and the weight ratio of each component is CN-DG: LiP.
EG: triethylenetetramine: lithium compound ((3
~ 7): (7-3): (1-1.5): (0.5-2)
The composition is a ratio of.

【0015】上述のエポキシ系高分子固体電解質用の組
成物の成分を混合するには、通常の方法に従えばよく、
混合の際の温度は、エポキシモノマーのゲル化が開始し
ない温度、例えば10〜40℃で行う。かくして、得ら
れた組成物は、製造後すぐにゲル化・硬化するか、また
はその工程の都合上、ゲル化・硬化をするまで貯蔵す
る。この場合の貯蔵温度は、概して20℃以下である。
かくして、得られたエポキシ系高分子固体電解質組成物
をゲル化・硬化する場合は、必要があれば、上述以外の
硬化促進剤を添加する。この硬化促進剤の例としては、
前記のエポキシ用硬化促進剤であればいずれでよい。そ
の添加量は、本発明の組成物に対して0〜20重量%の
範囲である。
In order to mix the components of the composition for the above-mentioned epoxy polymer solid electrolyte, a conventional method may be used,
The mixing temperature is a temperature at which gelation of the epoxy monomer does not start, for example, 10 to 40 ° C. Thus, the obtained composition is gelled / cured immediately after production, or is stored until gelled / cured for convenience of the process. The storage temperature in this case is generally 20 ° C. or lower.
Thus, when the obtained epoxy-based polymer solid electrolyte composition is gelled and cured, a curing accelerator other than the above is added, if necessary. Examples of this curing accelerator are:
Any of the above epoxy curing accelerators may be used. The amount added is in the range of 0 to 20% by weight with respect to the composition of the present invention.

【0016】本発明の組成物をゲル化・硬化する際の性
状は、液体または固体であるが、液体であることが好ま
しく、所望により加熱、融解して液状にする。この組成
物を目的の基材上(例えば、ステンレス板またはステン
レス製電極)に塗布するか、または注型中にいれてゲル
化・硬化する。基材上に塗布する場合は、ゲル化・硬化
後の厚みが所望の厚み、例えば、0.1〜1mmになる
ように塗布する。ゲル化・硬化に先立ち、組成物中の気
泡と所望により過塩素酸リチウムの溶媒として添加した
溶媒を除くために、減圧により脱泡および所望により揮
発性の溶媒の蒸発をする。
The properties of the composition of the present invention when it is gelled and cured are liquid or solid, but it is preferably liquid, and if desired, it is heated and melted to form a liquid. This composition is applied onto a target substrate (for example, a stainless steel plate or a stainless steel electrode) or put in a casting mold to be gelated and cured. When it is applied on a substrate, it is applied so that the thickness after gelling and curing is a desired thickness, for example, 0.1 to 1 mm. Prior to gelation / curing, in order to remove air bubbles in the composition and a solvent optionally added as a solvent for lithium perchlorate, defoaming is performed under reduced pressure, and a volatile solvent is optionally evaporated.

【0017】ゲル化・硬化温度は、常温〜60℃であ
り、その温度は使用する組成物の成分とその割合、そし
てゲル化・硬化時間とその用途に依存する。また、ゲル
化・硬化温度は一定でないこともあり、所望によって変
動することができる。ゲル化・硬化のための時間は、1
〜10時間である。その時間はその組成物の成分とその
割合、そしてゲル化・硬化温度とその用途に依存する。
The gelling / curing temperature is from room temperature to 60 ° C., and the temperature depends on the components of the composition to be used and the proportion thereof, and the gelling / curing time and its use. Further, the gelling / curing temperature may not be constant, and can be changed as desired. 1 time for gelation and hardening
~ 10 hours. The time depends on the components of the composition and their proportions, as well as the gelling / curing temperature and their use.

【0018】かくして、得られたエポキシ系高分子固体
電解質は、その電気特性である導電性が高く、その体積
抵抗率は1×104 〜2×102 Ω・cmである。
Thus, the obtained epoxy polymer solid electrolyte has a high electrical conductivity which is an electrical characteristic, and its volume resistivity is 1 × 10 4 to 2 × 10 2 Ω · cm.

【0019】[0019]

【実施例】下記の実施例により、本発明を更に詳しく説
明する。これらの実施例により本発明は限定されるもの
ではない。実施例: (実験方法) PEGとLiとの反応生成物は、平均分子
量が400前後のPEGに金属Li(粒状)を配合し、
温度約70℃、1Torrの真空中で反応させ、反応終
了後、残存Liを除去することによって得た(以下、こ
の生成物をLiPEGと略記)。1,3−ジグリシジル
オキシ−2−(2′−シアノエチル)オキシプロパン
(上述の化学式を参照、以下、CN−DGという。)と
LiPEGとの反応促進剤にはトリエチレンテトラミン
(以下、TETAという。)を用い、「CN−DGとL
iPEGとTETA」の所定量配合したもの100重量
部中のTETAの配合量は常に13重量部であるとし
た。これらエポキシ系反応生成物に配合するイオン伝導
体にLiClO4 とLiBF4 の2種類のものを採用し
た。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The invention is not limited to these examples. Example: (Experimental method) The reaction product of PEG and Li was obtained by blending metal Li (granular) with PEG having an average molecular weight of about 400.
The reaction was performed in a vacuum at a temperature of about 70 ° C. and 1 Torr, and after completion of the reaction, residual Li was removed to obtain the product (hereinafter, this product is abbreviated as LiPEG). A reaction promoter of 1,3-diglycidyloxy-2- (2′-cyanoethyl) oxypropane (see the above chemical formula, hereinafter, referred to as CN-DG) and LiPEG is triethylenetetramine (hereinafter, referred to as TETA). .), "CN-DG and L
The blending amount of TETA in 100 parts by weight of a predetermined amount of iPEG and TETA was always 13 parts by weight. Two types of ion conductors, LiClO 4 and LiBF 4 , were used as the ionic conductors to be added to these epoxy reaction products.

【0020】イオン伝導体は所定量を炭酸プロピレンに
溶解後、エポキシ樹脂に配合した。この時、イオン伝導
体と炭酸プロピレンとの混合比は重量比で1:1とし
た。イオン伝導体を配合しないものおよび配合したもの
のゲル化条件は、常温中で真空脱泡した後、常温中に1
0時間放置するものとした。これらエポキシ系エポキシ
系高分子固体電解質は、ステンレス板上に膜厚が0.5
〜1mm前後となるように形成した。このようにして得
られた高分子固体電解質膜の性能は、各材料の配合量と
導電性の関係、ならびに導電性の温度依存性および周波
数依存性などから評価した。導電性測定にはインピーダ
ンスアナライザを用い、測定周波数は5Hz〜10MH
zとした。なお、試料数(n)は試料、評価に対して5
とした。
A predetermined amount of the ionic conductor was dissolved in propylene carbonate and then blended in the epoxy resin. At this time, the mixing ratio of the ionic conductor and propylene carbonate was 1: 1 by weight. The gelling conditions of the composition containing no ionic conductor and the composition containing the ionic conductor are as follows:
It was allowed to stand for 0 hour. These epoxy-based epoxy-based polymer solid electrolytes have a film thickness of 0.5 on a stainless steel plate.
It was formed to be about 1 mm. The performance of the solid polymer electrolyte membrane thus obtained was evaluated from the relationship between the blending amount of each material and the conductivity, and the temperature dependence and frequency dependence of the conductivity. An impedance analyzer is used for conductivity measurement, and the measurement frequency is 5 Hz to 10 MH
z. The number of samples (n) is 5 for the samples and the evaluation.
And

【0021】(実験結果および考察) (1) LiPEG配合量と体積抵抗率(ρ) 図1はCN−DGにLiPEGを配合したゲル化膜の、
LiPEG配合量とρの関係の一例を示す。図1より、
LiPEG配合量の増加に伴ってρ値はほぼ比例的に小
さくなり、導電性は改善されて行く。LiPEG配合量
が0重量%ではρ値は4.9×108 Ω・cm前後(ε
r は27前後)、50重量%(CN−DG:LiPEG
=50:50(w:w))では1.5×105 Ω・cm
前後および60重量%(CN−DG:LiPEG=4
0:60(w:w))では8.0×104 Ω・cm前後
の値を示す。但し、LiPEG配合量が60重量%では
ゲル化膜はかなり脆く、70重量%(CN−DG:Li
PEG=30:70(w:w))ではゲル化膜は得られ
なかった。従って、イオン伝導体を配合する場合は、C
N−DG:LiPEGを重量比で50:50配合したも
のを採用した(以下、この種の配合のものを試料Aと略
記)。
(Experimental Results and Discussion) (1) LiPEG Blending Amount and Volume Resistivity (ρ) FIG. 1 shows a gelled membrane in which LiPEG is blended with CN-DG,
An example of the relationship between the amount of LiPEG and ρ is shown. From Figure 1,
As the amount of LiPEG added increases, the ρ value decreases almost proportionally, and the conductivity improves. When the LiPEG content is 0% by weight, the ρ value is around 4.9 × 10 8 Ω · cm (ε
r is around 27), 50 wt% (CN-DG: LiPEG
= 50:50 (w: w)) 1.5 × 10 5 Ω · cm
Before and after and 60% by weight (CN-DG: LiPEG = 4
At 0:60 (w: w)), a value around 8.0 × 10 4 Ω · cm is shown. However, when the content of LiPEG was 60% by weight, the gelled film was considerably brittle and 70% by weight (CN-DG: Li).
No gelled film was obtained with PEG = 30: 70 (w: w)). Therefore, when compounding the ionic conductor, C
A mixture of N-DG: LiPEG in a weight ratio of 50:50 was adopted (hereinafter, this kind of mixture is abbreviated as sample A).

【0022】(2) イオン伝導体配合量とρ値の関係 図2は試料Aにイオン伝導体を配合したゲル化膜の、イ
オン伝導体とρ値の関係の一例を示す。図2より、Li
ClO4 、LiBF4 共に、その配合量が10重量%前
後で最も導電性が良くなり、LiClO4 配合量が配合
物の全重量を基準にして10重量%でのρ値は4.0×
102 Ω・cm前後、LiBF4 配合量が10重量%で
のρ値は2.2×103 Ω・cm前後の値を示す。な
お、いずれのイオン伝導体も、30重量%配合の場合は
良好なゲル膜は得られなかった。
(2) Relationship between Ion Conductor Blending Amount and ρ Value FIG. 2 shows an example of the relationship between the ionic conductor and the ρ value in the gelled film in which the ionic conductor is mixed with the sample A. From FIG. 2, Li
The conductivity of both ClO 4 and LiBF 4 was the best when the blending amount was around 10 wt%, and the ρ value at the LiClO 4 blending amount of 10 wt% based on the total weight of the blend was 4.0 ×.
The ρ value at about 10 2 Ω · cm and the LiBF 4 content of 10% by weight is about 2.2 × 10 3 Ω · cm. It should be noted that no gel film was obtained with any of the ionic conductors when the content was 30% by weight.

【0023】また、LiClO4 を配合した場合は明ら
かに導電性は良い。従って、この種の高分子固体電解質
のρ値の温度依存性および周波数依存性を評価する場合
は、試料AにLiClO4 を10重量%配合したものに
検討を加えた(以下、このものを試料Bと略記)。
When LiClO 4 is blended, the conductivity is obviously good. Therefore, in order to evaluate the temperature dependence and frequency dependence of the ρ value of this type of solid polymer electrolyte, a study was made on a sample A containing 10% by weight of LiClO 4 (hereinafter, this sample is a sample). (Abbreviated as B).

【0024】(3) 試料Bのρ値の温度依存性 図3は試料Bのρ値の温度特性の一例を示す。図3よ
り、温度の上昇に伴ってρ値は小さくなる所から、試料
Bはイオン伝導体であると推察される。また、140℃
でρ値が再び大きくなる傾向を示すのは、試料Bの中に
依存する炭酸プロピレンの蒸発によるものと推察する。(4) 試料Bのρ値の周波数依存性 図4は試料Bのρ値の周波数特性の一例を示す。図4よ
り、試料Bのρ値は周波数の影響を比較的受けず、特
に、1KHzから1MHZの間ではほぼ一定の値を示
す。
(3) Temperature Dependence of ρ Value of Sample B FIG. 3 shows an example of temperature characteristics of ρ value of sample B. From FIG. 3, it can be inferred that Sample B is an ionic conductor because the ρ value decreases with increasing temperature. Also, 140 ℃
It is inferred that the tendency that the ρ value again becomes large due to the evaporation of propylene carbonate depending on the sample B. (4) Frequency Dependence of ρ Value of Sample B FIG. 4 shows an example of frequency characteristics of ρ value of sample B. From FIG. 4, the ρ value of the sample B is relatively unaffected by the frequency, and particularly shows a substantially constant value between 1 KHz and 1 MHZ.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の組成物をゲル化・硬化すること
により、導電性が高いエポキシ系高分子固体電解質が得
られ、これはポリマーバッテリーの電極材である高分子
導電性フィルムとして有用であり、該ポリマーバッテリ
ーの高性能化と高機能化に寄与する。
EFFECT OF THE INVENTION By gelling and curing the composition of the present invention, a highly conductive epoxy polymer solid electrolyte is obtained, which is useful as a polymer conductive film as an electrode material for polymer batteries. This contributes to higher performance and higher functionality of the polymer battery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】PEGとLiPEGの配合物中のLiPEG配
合量と、得られたエポキシ系高分子固体電解質の体積抵
抗率(ρ)の関係を示す。
FIG. 1 shows the relationship between the blending amount of LiPEG in a blend of PEG and LiPEG and the volume resistivity (ρ) of the obtained epoxy polymer solid electrolyte.

【図2】「PEG50重量部とLiPEG50重量部の
配合物(試料A)とトリエチレンテトラミンとイオン伝
導体の配合物」100重量%中のイオン伝導体配合量
と、得られたエポキシ系高分子固体電解質の体積抵抗率
(ρ)の関係を示す。
[FIG. 2] “Blend of PEG 50 parts by weight and LiPEG 50 parts by weight (Sample A), blend of triethylenetetramine and ionic conductor” Ion conductor compounding amount in 100% by weight, and the obtained epoxy polymer The relationship of the volume resistivity (ρ) of the solid electrolyte is shown.

【図3】「PEG50重量部とLiPEG50重量部の
配合物(試料A)とトリエチレンテトラミンとLiCl
4 の配合物」100重量%中のLiClO4 配合量1
0重量%(試料B)のρ値の温度依存性を示す。
FIG. 3: “50 parts by weight of PEG and 50 parts by weight of LiPEG (Sample A), triethylenetetramine and LiCl.
Compounding of O 4 "LiClO 4 compounding amount in 100% by weight 1
The temperature dependence of the ρ value of 0% by weight (Sample B) is shown.

【図4】「PEG50重量部とLiPEG50重量部の
配合物(試料A)とトリエチレンテトラミンとLiCl
4 の配合物」100重量%中のLiClO4 配合量1
0重量%(試料B)のρ値の周波数依存性を示す。
FIG. 4: “50 parts by weight of PEG and 50 parts by weight of LiPEG (Sample A), triethylenetetramine and LiCl.
Compounding of O 4 "LiClO 4 compounding amount in 100% by weight 1
The frequency dependence of the ρ value of 0% by weight (Sample B) is shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

n=5は、それぞれの試料、評価に対する試料数が5で
あることを示す。
n = 5 indicates that the number of samples for each sample and evaluation is 5.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000104537 キタムラ機械株式会社 富山県高岡市戸出光明寺1870番地 (71)出願人 000003986 日産化学工業株式会社 東京都千代田区神田錦町3丁目7番地1 (72)発明者 谷野 克巳 富山県富山市高田383番地 富山県工業技 術センター機械電子研究所内 (72)発明者 二口 友昭 富山県富山市高田383番地 富山県工業技 術センター機械電子研究所内 (72)発明者 寺沢 孝志 富山県富山市高田383番地 富山県工業技 術センター機械電子研究所内 (72)発明者 折戸 信也 富山県中新川郡立山町道源寺78番地 コー セル株式会社立山工場内 (72)発明者 武田 裕 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内 (72)発明者 前川 弘 富山県上新川郡大沢野町中大久保173−10 番地 共立電工株式会社内 (72)発明者 山田 滋 富山県高岡市戸出光明寺1870番地 キタム ラ機械株式会社内 (72)発明者 八木 晋介 富山県婦負郡婦中町笹倉635番地 日産化 学工業株式会社富山工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (71) Applicant 000104537 Kitamura Machinery Co., Ltd. 1870 Todekomyoji, Takaoka, Toyama Prefecture (71) Applicant 000003986 Nissan Chemical Co., Ltd. 3-7 1 Kandanishikicho, Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Katsumi Yano, 383 Takada, Toyama City, Toyama Prefecture, Tochigi Industrial Technology Center, Mechanical and Electronic Research Laboratory (72) Inventor, Tomoaki Futaku, 383, Takada, Toyama City, Toyama Prefecture, Toyama Industrial Technology Center, Mechanical and Electronic Laboratory (72) Invention Takashi Terasawa, 383 Takada, Toyama City, Toyama Prefecture, Tochigi Industrial Technology Center, Mechanics and Electronics Laboratory (72) Inventor Shinya Orito 78, Gengenji, Tateyama-machi, Nakashinkawa-gun, Toyama Prefecture Cosel Corporation, Tateyama Factory (72) Invention Yutaka Takeda 3158 Shimookubo, Osawano-cho, Kamishinkawa-gun, Toyama Prefecture Hokuriku Electric Industry Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Maekawa 173-10 Naka-Okubo, Osawano-cho, Kamishinagawa-gun, Toyama Prefecture Kyoritsu Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Shigeru Yamada 1870 Tode Komyoji Temple, Takaoka City, Toyama Prefecture Kitamura Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Shinsuke Yagi 635 Sasakura, Fuchu-cho, Nenju-gun, Toyama Prefecture Inside Nissan Chemical Co., Ltd. Toyama Plant

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】a)1,3−ジグリシジルオキシ−2−
(2′−シアノエチル)オキシプロパン(以下、CN−
DGという。)、 b)平均分子量が200〜600であるPEGに金属L
iを反応させたの後、未反応の金属Liを除去すること
により得た生成物(以下、LiPEGという。)、 c)硬化促進剤、および d)イオン伝導体を配合してなることを特徴とする高分
子固体電解質製造用組成物。
1. a) 1,3-Diglycidyloxy-2-
(2'-cyanoethyl) oxypropane (hereinafter, referred to as CN-
It is called DG. ), B) PEG having an average molecular weight of 200 to 600 and metal L
A product obtained by removing unreacted metallic Li after reacting i (hereinafter referred to as LiPEG), c) a curing accelerator, and d) an ionic conductor. And a composition for producing a polymer solid electrolyte.
【請求項2】硬化促進剤がトリエチレンテトラミンであ
る請求項1記載の高分子固体電解質製造用組成物。
2. The composition for producing a polymer solid electrolyte according to claim 1, wherein the curing accelerator is triethylenetetramine.
【請求項3】PEGの平均分子量が200〜600であ
る請求項1と2のいずれかに記載の高分子固体電解質製
造用組成物。
3. The composition for producing a polymer solid electrolyte according to claim 1, wherein the PEG has an average molecular weight of 200 to 600.
【請求項4】イオン伝導体がテトラフルオロほう酸リチ
ウムまたは過塩素酸リチウムである請求項1ないし3の
いずれかに記載の高分子固体電解質製造用組成物。
4. The composition for producing a polymer solid electrolyte according to claim 1, wherein the ionic conductor is lithium tetrafluoroborate or lithium perchlorate.
【請求項5】トリエチレンテトラミン:CN−DG:L
iPEG:テトラフルオロほう酸リチウムの重量比が、
1〜1.5:3〜7:7〜3:0.5〜2である請求項
1ないし4のいずれかに記載の高分子固体電解質製造用
組成物。
5. Triethylenetetramine: CN-DG: L
The weight ratio of iPEG: lithium tetrafluoroborate is
The composition for producing a solid polymer electrolyte according to any one of claims 1 to 4, wherein the composition is 1 to 1.5: 3 to 7: 7 to 3: 0.5 to 2.
【請求項6】トリエチレンテトラミン:CN−DG:L
iPEG:過塩素酸リチウムの重量比が、1〜1.5:
3〜7:7〜3:0.5〜2である請求項1ないし4の
いずれかに記載の高分子固体電解質製造用組成物。
6. Triethylenetetramine: CN-DG: L
The weight ratio of iPEG: lithium perchlorate is 1 to 1.5:
The composition for producing a polymer solid electrolyte according to any one of claims 1 to 4, wherein the composition is 3 to 7: 7 to 3: 0.5 to 2.
JP07909193A 1993-03-12 1993-03-12 Epoxy polymer solid electrolyte Expired - Fee Related JP3388324B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07909193A JP3388324B2 (en) 1993-03-12 1993-03-12 Epoxy polymer solid electrolyte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07909193A JP3388324B2 (en) 1993-03-12 1993-03-12 Epoxy polymer solid electrolyte

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06267329A true JPH06267329A (en) 1994-09-22
JP3388324B2 JP3388324B2 (en) 2003-03-17

Family

ID=13680221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07909193A Expired - Fee Related JP3388324B2 (en) 1993-03-12 1993-03-12 Epoxy polymer solid electrolyte

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3388324B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000031186A1 (en) * 1998-11-20 2000-06-02 Mitsubishi Paper Mills Limited Ionically conductive composition and a cell manufactured by using the same
KR100522685B1 (en) * 2001-08-25 2005-10-19 삼성에스디아이 주식회사 Polymeric gel electrolyte and lithium battery employing the same
JP4599570B2 (en) * 1998-11-20 2010-12-15 東レ・ダウコーニング株式会社 Ion conductive composition and battery using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000031186A1 (en) * 1998-11-20 2000-06-02 Mitsubishi Paper Mills Limited Ionically conductive composition and a cell manufactured by using the same
US6589383B1 (en) 1998-11-20 2003-07-08 Mitsubishi Paper Mills Limited Ionically conductive composition and a cell manufactured by using the same
JP4599570B2 (en) * 1998-11-20 2010-12-15 東レ・ダウコーニング株式会社 Ion conductive composition and battery using the same
KR100522685B1 (en) * 2001-08-25 2005-10-19 삼성에스디아이 주식회사 Polymeric gel electrolyte and lithium battery employing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3388324B2 (en) 2003-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7601771B2 (en) Polymer compositions containing polymers and ionic liquids
JP3245420B2 (en) Processing of neutral polyaniline in solvents and solvent mixtures.
US5731104A (en) Batteries, conductive compositions, and conductive films containing organic liquid electrolytes and plasticizers
US6015638A (en) Batteries, conductive compositions, and conductive films containing organic liquid electrolytes and plasticizers
JPH02163110A (en) Polymeric solid electrolyte and production thereof
US6605237B2 (en) Polyphosphazenes as gel polymer electrolytes
CN109096471B (en) P-N-Si synergistic flame-retardant epoxy resin curing agent and preparation method thereof
CN108912169B (en) Compound di- (4-aminophenyl) phenylphosphonate and synthesis method thereof
JPH0624715A (en) Filler for heat-conductive plastic material
US20100159335A1 (en) Branched rod-coil polyimide - poly( alkylene oxide) copolymers and electrolyte compositions
JP3388324B2 (en) Epoxy polymer solid electrolyte
CN110071328B (en) Cross-linked modified polyethyleneimine solid electrolyte and application thereof
JP2012012350A (en) Electrolyte composition
CN105682936B (en) A kind of selfreparing composition epoxy resin
JP3418794B2 (en) Epoxy polymer solid electrolyte
EP0563281A1 (en) Method for processing electrically conductive polyanilines in lewis-base solvents
JP2010150356A (en) Ionic functional group-containing epoxy resin
Yusoff et al. Studies on thermal and conductivity of modified natural rubber
González et al. Dielectric properties of supramolecular ionic structures obtained from multifunctional carboxylic acids and amines
EP3651253B1 (en) Polymer solid electrolyte, method of making the same, and electrochemical cell
Unal et al. Influence of DGEBA crosslinking on Li+ ion conduction in poly (ethyleneimine) gels
JP5682936B2 (en) Gel ion conductor
TWI427095B (en) Dendrimers and Their Application and Application
Toker Öztürk et al. Naphthalene‐based polyimide electrolytes for lithium‐ion battery applications
Yang et al. Preparation and Characterization of PA6-PEG/Li High Performance Static Dissipation Composites

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees