JPH0821383B2 - Secondary battery - Google Patents

Secondary battery

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JPH0821383B2
JPH0821383B2 JP63016374A JP1637488A JPH0821383B2 JP H0821383 B2 JPH0821383 B2 JP H0821383B2 JP 63016374 A JP63016374 A JP 63016374A JP 1637488 A JP1637488 A JP 1637488A JP H0821383 B2 JPH0821383 B2 JP H0821383B2
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aniline
acid
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secondary battery
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徹郎 村山
均 小野
修 安藤
修弘 古川
晃治 西尾
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Sanyo Electric Co Ltd
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Mitsubishi Chemical Corp
Sanyo Electric Co Ltd
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は二次電池に関し、詳しくは特定のアニリン
系化合物の酸化重合体からなる導電材料を電極材料に用
いた二次電池に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a secondary battery, and more particularly to a secondary battery in which a conductive material composed of an oxidized polymer of a specific aniline compound is used as an electrode material. .

〈従来の技術〉 近年、各種有機材料からなる導電性ポリマーを電極材
料とした二次電池が提案されている。
<Related Art> In recent years, a secondary battery using a conductive polymer made of various organic materials as an electrode material has been proposed.

この種の二次電池の電極材料となる導電性ポリマー
は、各種アニオンやカチオン等のドーパントをドーピン
グすることにより導電性が飛躍的に上昇する。
The conductivity of a conductive polymer used as an electrode material of a secondary battery of this kind is dramatically increased by doping with a dopant such as various anions and cations.

そして、アニオンがドーピングされる導電性ポリマー
を正極材料とし、またカチオンがドーピングされる導電
性ポリマーを負極材料として各々使用し、更にドーパン
トを含有する溶液を電解液として用い、ドーピング及び
脱ドーピングを電気化学的に可逆的に行なうことにより
充放電可能な電池が構成される。
Then, a conductive polymer doped with anions is used as a positive electrode material, a conductive polymer doped with cations is used as a negative electrode material, and a solution containing a dopant is used as an electrolytic solution to perform doping and dedoping. A battery that can be charged and discharged is constructed by performing the chemical reversible process.

このような導電性ポリマーとしてはポリアセチレン,
ポリピロール,ポリチオフェン,ポリアニリンなどが知
られているが、この中でも、特に、ポリアニリンに代表
されるアニリン系化合物の酸化重合体の研究開発が盛ん
であり、またこのアニリン系化合物の酸化重合体の特性
を改善するための提案が種々されている。
Such conductive polymers include polyacetylene,
Polypyrrole, polythiophene, polyaniline, etc. are known. Among them, particularly, research and development of an oxidation polymer of an aniline compound represented by polyaniline is active, and the characteristics of the oxidation polymer of this aniline compound are There are various suggestions for improvement.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来より用いられているアニリン系化
合物の酸化重合体はその伝導性がまだまだ低く、また電
解液の含液性が不十分で、このためこのアニリン系化合
物の酸化重合体を用いた二次電池では満足な電池容量並
びに充放電容量効率が得られないという問題があり、こ
れらの電池特性の一層の向上が望まれている。
<Problems to be Solved by the Invention> However, the oxidation polymers of aniline-based compounds that have been conventionally used are still low in conductivity, and the liquid content of the electrolytic solution is insufficient. The secondary battery using the above-mentioned oxidized polymer has a problem that satisfactory battery capacity and charge / discharge capacity efficiency cannot be obtained, and further improvement of these battery characteristics is desired.

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、改良され
た特性のアニリン系化合物の酸化重合体を電極材料に用
いることで、電池容量が大きく、また長期サイクルに亘
って高い充放電容量効率を維持しうる二次電池を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by using an oxidative polymer of an aniline-based compound having improved characteristics as an electrode material, the battery capacity is large, and high charge / discharge capacity efficiency is achieved over a long cycle. An object is to provide a secondary battery that can be maintained.

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、このような特定のアニリン系化合物の
酸化重合体につき鋭意検討した所、以下の手段を用いた
場合には所期の目的が達成できることを知得してこの発
明を完成した。
<Means for Solving the Problems> The inventors of the present invention have made diligent studies on such an oxidative polymer of a specific aniline-based compound, and have found that the intended purpose can be achieved by using the following means. After knowing this, the present invention was completed.

即ち、本発明は、アニリン系化合物の酸化重合体を有
機脂肪族カルボン酸類によって処理して得られる導電材
料を正極または負極の少なくとも一方の電極として用い
たことを特徴とする二次電池に存する。
That is, the present invention resides in a secondary battery characterized in that a conductive material obtained by treating an oxidized polymer of an aniline-based compound with an organic aliphatic carboxylic acid is used as at least one of a positive electrode and a negative electrode.

本発明で使用するアニリン系化合物としては、一般式 (式中、R1,R2は水素原子、アルキル基、アルコキシ
基、アリール基、アリロキシ基、アミノ基、アルキルア
ミノ基、アリールアミノ基を表わし、R3、R4は水素原
子、アルキル基、アリール基を表わす。) で示されるアニリン系化合物が挙げられる。
The aniline compound used in the present invention has a general formula (In the formula, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, an alkylamino group and an arylamino group, and R 3 and R 4 represent a hydrogen atom, an alkyl group, An aniline-based compound represented by the formula (1) represents an aryl group.

上記一般式(1)で示されるアニリン系化合物におい
て、R1,R2は、具体的には、水素原子、メチル基、エチ
ル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、
メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブト
キシ基、フェニル基、トルイル基、ナフチル基、フェノ
キシ基、メチルフェノキシ基、ナフトキシ基、アミノ
基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、フェニルア
ミノ基、ジフェニルアミノ基、メチルフェニルアミノ
基、フェニルナフチルアミノ基を表わし、R3,R4は水素
原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロ
ピル基、n−ブチル基、フェニル基、トルイル基、ナフ
チル基を表わす。
In the aniline-based compound represented by the general formula (1), R 1 and R 2 are, specifically, hydrogen atom, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group. , Sec-butyl group, tert-butyl group,
Methoxy, ethoxy, n-propoxy, n-butoxy, phenyl, toluyl, naphthyl, phenoxy, methylphenoxy, naphthoxy, amino, dimethylamino, diethylamino, phenylamino, diphenyl Represents an amino group, a methylphenylamino group, and a phenylnaphthylamino group, and R 3 and R 4 represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a phenyl group, a toluyl group, and a naphthyl group. Represents a group.

このようなアニリン系化合物として、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,イソプロピルアニリン,n−ブチルアニリン,
メトキシアニリン,エトキシアニリン,n−プロポキシア
ニリン,フェニルアニリン,トルイルアニリン,ナフチ
ルアニリン,フェノキシアニリン,メチルフェノキシア
ニリン,ナフトキシアニリン,アミノアニリン,ジメチ
ルアミノアニリン,ジエチルアミノアニリン,フェニル
アミノアニリン,ジフェニルアミノアニリン,メチルフ
ェニルアミノアニリン,フェニルナフチルアミノアニリ
ンなどが挙げられる。
Specific examples of such aniline compounds include aniline, methylaniline, ethylaniline, n-propylaniline, isopropylaniline, n-butylaniline,
Methoxyaniline, ethoxyaniline, n-propoxyaniline, phenylaniline, toluylaniline, naphthylaniline, phenoxyaniline, methylphenoxyaniline, naphthoxyaniline, aminoaniline, dimethylaminoaniline, diethylaminoaniline, phenylaminoaniline, diphenylaminoaniline, methyl Examples include phenylaminoaniline and phenylnaphthylaminoaniline.

次に本発明において使用される有機脂肪族カルボン酸
類について詳細に説明する。このような有機脂肪族カル
ボン酸類としては、飽和脂肪族モノカルボン酸類、飽和
脂肪族ジカルボン酸類、不飽和脂肪族モノカルボン酸
類、不飽和脂肪族ジカルボン酸類などが挙げられる。そ
して、飽和脂肪族モノカルボン酸類としては、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草
酸、ピバル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルシチン
酸、ステアリン酸等が挙げられる。また、飽和脂肪族ジ
カルボン酸類としては、シュウ酸、マロン酸、コハク
酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン
酸、もアゼライン酸、セバシン酸等が挙げられる。一
方、不飽和脂肪族モノカルボン酸類としては、アクリル
酸、プロピオル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソク
ロトン酸、オレイン酸等があげられる。更に、不飽和脂
肪族ジカルボン酸類としては、マレイン酸、フマル酸等
が挙げられる。
Next, the organic aliphatic carboxylic acids used in the present invention will be described in detail. Examples of such organic aliphatic carboxylic acids include saturated aliphatic monocarboxylic acids, saturated aliphatic dicarboxylic acids, unsaturated aliphatic monocarboxylic acids, unsaturated aliphatic dicarboxylic acids, and the like. Examples of the saturated aliphatic monocarboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, pivalic acid, lauric acid, myristic acid, parsitic acid, stearic acid and the like. Examples of the saturated aliphatic dicarboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, as well as azelaic acid and sebacic acid. On the other hand, examples of unsaturated aliphatic monocarboxylic acids include acrylic acid, propiolic acid, methacrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid and oleic acid. Further, examples of the unsaturated aliphatic dicarboxylic acids include maleic acid and fumaric acid.

尚、これらの有機脂肪族カルボン酸類のうち、室温下
で液状を有するギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ
酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、アクリル酸等が好ましい。
Among these organic aliphatic carboxylic acids, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, acrylic acid and the like which are liquid at room temperature are preferable.

これら有機脂肪族カルボン酸類は単独でも、また2種
以上の混合でもよい。更にこれらをその処理に影響に及
ぼさない有機溶剤等に溶解させ、溶液状態で使用するこ
とも可能である。
These organic aliphatic carboxylic acids may be used alone or as a mixture of two or more kinds. Further, it is also possible to dissolve them in an organic solvent or the like that does not affect the treatment and use them in a solution state.

次に、本発明で用いるアニリン系化合物の酸化重合体
の製造方法について説明する。
Next, a method for producing an oxidation polymer of an aniline compound used in the present invention will be described.

この酸化重合体は、電気化学的重合(電解重合)法ま
たは化学的重合法のいずれの方法でも製造することがで
きる。そして電気化学的重合法による場合、アニリン系
化合物の酸化重合は陽極酸化により行なわれる。その際
の電解電流は0.001〜100mA/cm2、電解電圧は0.1〜100V
の範囲であり、また定電流法,定電圧法,及びそれ以外
のいかなる方法も用いることができる。更に、この酸化
重合は水溶液中、非水溶媒中例えばアルコール類、また
はこれらの混合溶媒中で行なわれる。またこの酸化重合
は、酸の存在下に行なわれる。この時用いられる酸の具
体例としては、HCl,H2SO4,HBF4,CF3COOH,HClO4などが挙
げられるが、これらに限定されるものではない。
This oxidative polymer can be produced by either an electrochemical polymerization (electrolytic polymerization) method or a chemical polymerization method. In the case of the electrochemical polymerization method, the oxidative polymerization of the aniline compound is performed by anodic oxidation. The electrolytic current at that time is 0.001 to 100 mA / cm 2 , and the electrolytic voltage is 0.1 to 100 V.
The constant current method, the constant voltage method, and any other method can be used. Further, this oxidative polymerization is carried out in an aqueous solution, a non-aqueous solvent such as alcohols, or a mixed solvent thereof. Further, this oxidative polymerization is carried out in the presence of an acid. Specific examples of the acid used at this time include, but are not limited to, HCl, H 2 SO 4 , HBF 4 , CF 3 COOH and HClO 4 .

一方、アニリン系化合物の酸化重合体を化学的重合法
で製造する場合は、アニリン系化合物またはこれらの化
合物と酸の反応生成物である塩を、酸化重合する。この
時用いられる酸としては、HCl,H2SO4,HBF4,CF3COOH,HCl
O4などであるが、これらに限定されるものではない。ま
たこの化学的重合に使用する酸化剤は、例えば、過硫酸
カリウムや過硫酸アンモニウムなどの過酸化物、重クロ
ム酸カリウムや過マンガン酸カリウム、塩化第二鉄や過
塩素酸第二鉄、あるいは第二銅化合物とニトリル系化合
物を組合せた系、などが挙げられる。またこの酸化重合
は、水溶液中,非水溶液中例えばアルコール類、ニトリ
ル類、またはこれらの混合溶媒中で行なわれる。
On the other hand, when the oxidative polymer of the aniline-based compound is produced by a chemical polymerization method, the aniline-based compound or a salt which is a reaction product of these compounds and an acid is oxidatively polymerized. The acid used at this time is HCl, H 2 SO 4 , HBF 4 , CF 3 COOH, HCl.
For example, but not limited to O 4 . The oxidizing agent used in this chemical polymerization is, for example, a peroxide such as potassium persulfate or ammonium persulfate, potassium dichromate or potassium permanganate, ferric chloride or ferric perchlorate, or Examples include a system in which a dicopper compound and a nitrile compound are combined. The oxidative polymerization is carried out in an aqueous solution or a non-aqueous solution such as alcohols, nitrites, or a mixed solvent thereof.

また、これら電気化学的重合法及び化学的重合法のい
ずれの場合にも、重合系中に導電性材料などの他の添加
剤を加え、これらの存在下に行なうこともできる。この
ような導電性材料としては、例えばアセチレンブラック
などのカーボンブラック、活性炭、金属粉、無機系酸化
物などである。また他の添加剤としては、例えば、テフ
ロンパウダー、ポリエチレンオキサイドなどである。
Further, in both of the electrochemical polymerization method and the chemical polymerization method, other additives such as a conductive material may be added to the polymerization system in the presence thereof. Examples of such conductive materials include carbon black such as acetylene black, activated carbon, metal powder, and inorganic oxides. Other additives include, for example, Teflon powder, polyethylene oxide and the like.

以上述べた製造方法のうち、特に好ましいのは、第二
銅化合物とニトリル系化合物を組合せた酸化剤を使用す
る化学的重合法である。
Among the above-mentioned production methods, particularly preferable is a chemical polymerization method using an oxidizing agent in which a cupric compound and a nitrile compound are combined.

そこで以下に、第二銅化合物とニトリル系化合物から
なる酸化剤を使用したアニリン系化合物の酸化重合体の
製造方法につき詳細に説明する。
Therefore, a method for producing an oxidized polymer of an aniline compound using an oxidizing agent composed of a cupric compound and a nitrile compound will be described in detail below.

まず、アニリン系化合物と酸を反応させる場合には、
酸の使用量はアニリン系化合物1モルに対して0.01〜10
倍モルであり、好ましくは0.05〜5倍モルである。この
時の反応温度は−50〜150℃であり、好ましくは−20〜1
00℃である。反応時間は、反応温度と関連するが、通常
0.01〜200時間であり、好ましくは0.5〜100時間であ
る。
First, when reacting an aniline compound with an acid,
The amount of acid used is 0.01-10 with respect to 1 mol of the aniline compound.
It is a double mole, preferably 0.05 to 5 moles. The reaction temperature at this time is -50 to 150 ° C, preferably -20 to 1
It is 00 ° C. Reaction time is related to reaction temperature, but usually
It is 0.01 to 200 hours, preferably 0.5 to 100 hours.

次いで、この酸と反応させたアニリン系化合物を、第
二銅化合物とニトリル系化合物からなる酸化剤と反応さ
せて酸化重合体とする。このような第二銅化合物とし
て、具体的には、 Cu(BF4、CuCl2、 Cu(ClO4、Cu(PF6、 Cu(AsF6、Cu(SbF6、 Cu(C6H5SO3、 Cu(CH3C6H4SO3、CuSO4、 Cu(CF3SO3、CuZrF6、 CuTiF6、CuSiF6であり、これらは通常、結晶水をもつ化
合物もしくは水溶液として使用される。
Then, the aniline-based compound reacted with the acid is reacted with an oxidizing agent composed of a cupric compound and a nitrile-based compound to form an oxidized polymer. Such cupric compounds, specifically, Cu (BF 4) 2, CuCl 2, Cu (ClO 4) 2, Cu (PF 6) 2, Cu (AsF 6) 2, Cu (SbF 6) 2, Cu (C 6 H 5 SO 3) 2, Cu (CH 3 C 6 H 4 SO 3) 2, CuSO 4, Cu (CF 3 SO 3) 2, CuZrF 6, CuTiF 6, a CuSiF 6, these Is usually used as a compound with water of crystallization or as an aqueous solution.

ニトリル系化合物は、具体的には、アセトニトリル、
n−プロピオニトリル、イソプロピオニトリル、n−ブ
チロニトリル、イソブチロニトリル、アクリロニトリ
ル、アジポニトリルなどが挙げられるが、これに限定さ
れるものではない。
The nitrile compound, specifically, acetonitrile,
Examples thereof include, but are not limited to, n-propionitrile, isopropionitrile, n-butyronitrile, isobutyronitrile, acrylonitrile, and adiponitrile.

また、第二銅化合物の使用量は、アニリン系化合物ま
たはそれらの塩1モルに対して0.1〜100倍モルであり、
好ましくは0.2〜50倍モルである。
Also, the amount of the cupric compound used is 0.1 to 100 times mol per 1 mol of the aniline compound or a salt thereof,
The molar amount is preferably 0.2 to 50 times.

ニトリル系化合物は第二銅化合物と共存して使用され
るが、その使用方法は例えば以下の方法が挙げられる。
The nitrile compound is used in coexistence with the cupric compound, and examples of its usage include the following methods.

1) 予めニトリル系化合物と第二銅化合物とを共存さ
せてから、アニリン系化合物またはそれらの塩を作用さ
せる。
1) A nitrile compound and a cupric compound are allowed to coexist in advance, and then an aniline compound or a salt thereof is allowed to act.

2) アニリン系化合物またはそれらの塩とニトリル系
化合物との共存した系に、第二銅化合物を作用させる。
2) A cupric compound is allowed to act on a system in which an aniline compound or a salt thereof and a nitrile compound coexist.

3) アニリン系化合物またはそれらの塩と第二銅化合
物との共存した系に、ニトリル系化合物を作用させる。
3) A nitrile compound is allowed to act on a system in which an aniline compound or a salt thereof and a cupric compound coexist.

4) アニリン系化合物またはそれらの塩とニトリル系
化合物との共存した系に、第二銅化合物とニトリル系化
合物との共存した系を作用させる。
4) A system in which a cupric compound and a nitrile compound coexist is allowed to act on a system in which an aniline compound or a salt thereof and a nitrile compound coexist.

5) 第二銅化合物とニトリル系化合物との反応生成物
を予め単離し、それをアニリン系化合物またはそれらの
塩と作用させる。
5) The reaction product of the cupric compound and the nitrile compound is isolated in advance, and it is reacted with the aniline compound or a salt thereof.

これらの方法で用いられるニトリル系化合物の使用量
は第二銅化合物1モルに対して0.01〜10,000倍モルであ
り、好ましくは0.1〜1,000倍モルである。
The amount of the nitrile compound used in these methods is 0.01 to 10,000 times mol, preferably 0.1 to 1,000 times mol, relative to 1 mol of the cupric compound.

そして、ニトリル系化合物が液状物質の場合はこれを
反応溶媒として使用したり、また固体状物質の場合には
任意の溶媒、例えば水,メタノール、エタノールのよう
なアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン,ジオキサ
ン,ベンゼン,トルエン,ジクロルメタン,ジクロルエ
タン,酢酸などの一般の有機溶媒を反応溶媒に使用する
ことができる。
When the nitrile compound is a liquid substance, it is used as a reaction solvent, and when it is a solid substance, an arbitrary solvent such as an alcohol solvent such as water, methanol or ethanol, tetrahydrofuran, dioxane or benzene. A general organic solvent such as toluene, toluene, dichloromethane, dichloroethane or acetic acid can be used as a reaction solvent.

反応温度は−50〜150℃であり、好ましくは−20〜100
℃である。反応時間は、反応温度と関連するが、通常0.
5〜200時間であり、好ましくは1.0〜100時間である。
The reaction temperature is -50 to 150 ° C, preferably -20 to 100
° C. The reaction time is related to the reaction temperature, but is usually 0.
It is 5 to 200 hours, preferably 1.0 to 100 hours.

反応生成物は暗褐色〜黒色の粉末状物質であり、上記
溶媒存在下での反応では、反応終了後溶媒を通常の方法
で除去した後、本発明においては、液状のニトリル系化
合物、例えばアセトニトリル,プロピオニトリルなどの
溶媒で反応生成物を数回洗浄精製し、副生した第一銅化
合物を溶解して除去しておくと、より電導性の高い生成
物を得ることができて好ましい。
The reaction product is a dark brown to black powdery substance, and in the reaction in the presence of the solvent, after the reaction is completed, the solvent is removed by a usual method, and then in the present invention, a liquid nitrile compound such as acetonitrile is used. It is preferable to wash and purify the reaction product several times with a solvent such as propionitrile and to dissolve and remove the by-produced cuprous compound so that a product having higher conductivity can be obtained.

次に、反応生成物(アニリン系化合物の酸化重合体)
の有機溶剤への溶解性成分を除去するために、この反応
生成物を有機アミン系化合物で数回洗浄する。有機アミ
ン系化合物は、具体的には、ピリジン、メチルピリジ
ン、キノリンなどが挙げられるが、これらに限定される
ものではない。
Next, the reaction product (oxidized polymer of aniline compound)
The reaction product is washed with an organic amine compound several times in order to remove the soluble component in the organic solvent. Specific examples of the organic amine compound include, but are not limited to, pyridine, methylpyridine, and quinoline.

有機アミン系化合物の使用量は、アニリン系化合物重
合体に対して重量比で1〜10000倍、好ましくは2〜100
0倍である。そして、有機アミン系化合物が液状物質の
場合にはこれをそのまま反応溶媒に使用し、また固体状
物質の場合には任意の溶媒、例えばメタノール,エタノ
ールのようなアルコール類、テトラヒドロフラン,ジオ
キサンなどのエーテル類、ベンゼン,トルエン等の芳香
族炭化水素、アセトニトリル,プロピオニトリル等のニ
トリル類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類等と
いった一般の有機溶媒を使用することができる。尚、有
機アミンの水溶液では、溶解性成分の除去が十分には行
なわれないので、水溶液は用いることができない。
The amount of the organic amine compound used is 1 to 10,000 times, preferably 2 to 100 times the weight of the aniline compound polymer.
It is 0 times. When the organic amine compound is a liquid substance, it is used as a reaction solvent as it is, and when it is a solid substance, an arbitrary solvent such as alcohols such as methanol and ethanol, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, etc. General organic solvents such as aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, nitriles such as acetonitrile and propionitrile, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate can be used. In addition, since the soluble component is not sufficiently removed with the aqueous solution of the organic amine, the aqueous solution cannot be used.

洗浄温度は−20〜150℃であり、好ましくは−10℃〜1
00℃である。洗浄時間は、洗浄温度と関連するが、通常
0.5〜200時間であり、好ましくは1.0〜100時間である。
Washing temperature is -20 ~ 150 ℃, preferably -10 ℃ ~ 1
It is 00 ° C. Cleaning time is related to cleaning temperature, but is usually
It is 0.5 to 200 hours, preferably 1.0 to 100 hours.

次に、反応生成物(アニリン系化合物の酸化重合体)
を有機脂肪族カルボン酸類によって処理する方法につい
て説明する。
Next, the reaction product (oxidized polymer of aniline compound)
The method of treating the organic compound with an organic aliphatic carboxylic acid will be described.

有機脂肪族カルボン酸類の使用量は、アニリン系化合
物の酸化重合体に対して、重量比で1〜500倍、好まし
くは2〜250倍である。
The amount of the organic aliphatic carboxylic acid used is 1 to 500 times, preferably 2 to 250 times by weight that of the oxidized polymer of the aniline compound.

そして、有機脂肪族カルボン酸類が室温で液状物質の
場合にはこれをそのまま溶媒として使用してもよいし、
またメタノール、エタノールなどのアルコール系溶媒、
ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、更にはテトラ
ヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、アセトニトリル
等の一般の有機溶媒を使用することができる。
When the organic aliphatic carboxylic acid is a liquid substance at room temperature, it may be used as a solvent as it is,
In addition, alcohol solvents such as methanol and ethanol,
An ether solvent such as diethyl ether, and a general organic solvent such as tetrahydrofuran, dioxane, toluene, acetonitrile, etc. can be used.

また、有機脂肪族カルボン酸類が室温で固体状物質の
場合には、液状の有機脂肪族カルボン酸と混合してこれ
との溶解状態として使用したり、またはメタノール、エ
タノールなどのアルコール系溶媒、ジエチルエーテルな
どのエーテル系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、トルエン、アセトニトリルなどの一般の有機溶媒に
溶解して使用してもよい。
When the organic aliphatic carboxylic acid is a solid substance at room temperature, it is mixed with a liquid organic aliphatic carboxylic acid and used as a dissolved state with it, or an alcohol solvent such as methanol or ethanol, diethyl. It may be used by dissolving it in an ether solvent such as ether or a general organic solvent such as tetrahydrofuran, dioxane, toluene or acetonitrile.

処理温度は−10〜150℃であり、好ましくは−5〜100
℃である。処理時間は、処理温度と関連するが、通常0.
5〜100時間であり、好ましくは1.0〜50時間である。
The treatment temperature is -10 to 150 ° C, preferably -5 to 100
° C. Processing time is related to the processing temperature, but is usually 0.
It is 5 to 100 hours, preferably 1.0 to 50 hours.

この反応生成物は実施例において述べる如く導電性を
有する。本発明では、かかる反応生成物を加圧成形の如
き公知の方法で所要形状に成形加工し、二次電池の電極
として使用する。この際、かかる反応生成物を単独で使
用することも可能であるが、電極の機械的強度を高める
と共に、導電性を上昇させて電池特性向上を図るために
熱可塑性樹脂や適宜な導電性部材等を添加するのが好ま
しい。このような熱可塑性樹脂としては、電池の電解液
に対して実質的に不溶のものであれば特に制限なく用い
ることができる。通常、分子量1万以上のものが用いら
れ、具体例としては、ポリエチレン,ポリプロピレン,
エチレン−プロピレン共重合体,エチレン−テトラフル
オロエチレン共重合体,ポリテトラフルオロエチレン,
ポリトリフルオロエチレン,ポリジフルオロエチレン,
四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体,四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共
重合体,ポリ三フッ化塩化エチレン,ポリフッ化ビニリ
デン,四フッ化エチレン−エチレン共重合体,クロロト
リフルオロエチレン−エチレン共重合体,ポリアミド,
ポリエステル,ポリカーボネート、及び、変成ポリオレ
フィン等が挙げられる。
This reaction product has conductivity as described in Examples. In the present invention, such a reaction product is formed into a required shape by a known method such as pressure molding and used as an electrode of a secondary battery. In this case, it is possible to use such a reaction product alone. And the like are preferably added. Such a thermoplastic resin can be used without any particular limitation as long as it is substantially insoluble in the electrolytic solution of the battery. Usually, those having a molecular weight of 10,000 or more are used. Specific examples include polyethylene, polypropylene,
Ethylene-propylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, polytetrafluoroethylene,
Polytrifluoroethylene, polydifluoroethylene,
Ethylene tetrafluoride-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, ethylene tetrafluoride-propylene hexafluoride copolymer, poly (ethylene trifluoride) chloride, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, chlorotrifluoro Ethylene-ethylene copolymer, polyamide,
Examples include polyester, polycarbonate, and modified polyolefin.

また、導電性部材としては充放電を繰り返しても溶解
しない材質のもの、例えばステンレス鋼,金,白金,ニ
ッケル,銅,モリブデン,チタン等の金属、カーボン,
炭素繊維等の部材からなるものならば特に制限はない
が、特に、軽量且つ高導電性のものが好ましい。具体的
には、そのような金属からできた金属網、あるいは、金
属メッキ繊維,金属蒸着繊維,金属含有合成繊維、更に
は炭素繊維,炭素複合繊維等からなる網や織布および不
織布が挙げられる。
The conductive member is a material that does not dissolve even after repeated charging and discharging, such as metals such as stainless steel, gold, platinum, nickel, copper, molybdenum, and titanium, carbon, and the like.
There is no particular limitation as long as it is made of a member such as carbon fiber, but a lightweight and highly conductive material is particularly preferable. Specific examples include a metal net made of such a metal, a metal plated fiber, a metal vapor-deposited fiber, a metal-containing synthetic fiber, and a net, a woven fabric and a non-woven fabric made of carbon fiber, carbon composite fiber and the like. .

このような熱可塑性樹脂及び導電性部材の添加量は反
応生成物(導電材料)100重量部に対して熱可塑性樹脂
0.02〜1000重量部、導電性部材2〜100重量部使用する
ことが好ましい。
The amount of such thermoplastic resin and conductive member added is 100 parts by weight of the reaction product (conductive material).
It is preferable to use 0.02 to 1000 parts by weight and 2 to 100 parts by weight of the conductive member.

本発明の二次電池には、かかる反応生成物を電極材料
として用いてなる電極を正負両極に使用する場合と、一
方の電極のみにこの電極を使用し、他の電極には、金属
や金属酸化物あるいは他の無機化合物更には本発明の反
応生成物以外の公知の導電性重合体や有機化合物および
有機金属化合物等を電極材料として使用する場合とがあ
る。正極にのみこの反応生成物を用いた電極を使用し、
負極の電極材料として金属を使用する場合を例にとれ
ば、負極を構成する金属として電気陰性度が1.6以下の
ものを用いるのが好ましく、このような金属の例として
はLi,Na,K,Mg,Alあるいはそれらの合金等が挙げられ、L
iおよびLi合金が好ましい。
In the secondary battery of the present invention, an electrode formed by using such a reaction product as an electrode material is used for both positive and negative electrodes, and this electrode is used for only one electrode, and the other electrode is made of metal or metal. In some cases, an oxide or other inorganic compound, or a known conductive polymer other than the reaction product of the present invention, an organic compound, an organometallic compound, or the like is used as an electrode material. Using an electrode using this reaction product only for the positive electrode,
Taking the case of using a metal as the electrode material of the negative electrode, it is preferable to use one having an electronegativity of 1.6 or less as the metal constituting the negative electrode, and examples of such a metal include Li, Na, K, Mg, Al or their alloys, etc.
i and Li alloys are preferred.

一方、本発明の二次電池に用いられる電解液として
は、例えば、電解質を有機溶剤に溶解した溶液が使用さ
れる。かかる電解質としては、電気陰性度が1.6以下の
金属の陽イオンや有機カチオン等の陽イオン及び陰イオ
ンとの塩を挙げることができる。オニウムイオンの例と
して、4級アンモニウムイオン、カルボニウムイオン、
オキソニウムイオン等が挙げられる。また、陰イオンと
しては、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、AsF6 -、CF3SO3 -、I-、B
r-、Cl-、F-等が挙げられる。そして、このような電解
質の具体例としては、テトラフルオロホウ酸リチウム
(LiBF4)、過塩素酸リチウム(LiClO4)、ヘキサフル
オロリン酸リチウム(LiPF6)、テトラクロロアルミン
酸リチウム(LiAlCl4)、テトラフルオロホウ酸テトラ
エチルアンモニウム(Et4NBF4)、過塩素酸テトラn−
ブチルアンモニウム(nBu4NClO4)、トリフルオロメタ
ンスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)、ヨウ化リチウム
(LiI)、臭化リチウム(LiBr)等が挙げることができ
るが、これらに限定されるものではない。そして、正負
両極に本発明の導電材料を用い、LiBF4を電解質として
溶解してなる電解液を用いて構成される電池を例にとれ
ば、充電時には、正極内の導電材料に電解液中のBF
4 -が、また負極内の導電材料には電解液中のLi+が夫々
ドーピングされる。一方、放電時には、正,負極にドー
ピングされたBF4 -、Li+が夫々電解液中に放出される。
On the other hand, as the electrolytic solution used in the secondary battery of the present invention, for example, a solution in which an electrolyte is dissolved in an organic solvent is used. Examples of such electrolytes include salts with cations and anions such as metal cations and organic cations having an electronegativity of 1.6 or less. Examples of onium ions include quaternary ammonium ions, carbonium ions,
An oxonium ion etc. are mentioned. As the anion, BF 4 -, ClO 4 - , PF 6 -, AsF 6 -, CF 3 SO 3 -, I -, B
r -, Cl -, F -, and the like. Specific examples of such an electrolyte include lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrachloroaluminate (LiAlCl 4 ). , Tetraethylammonium tetrafluoroborate (Et 4 NBF 4 ), tetra-perchlorate tetra-
Examples include but are not limited to butylammonium (nBu 4 NClO 4 ), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium iodide (LiI), lithium bromide (LiBr), and the like. . Then, using the conductive material of the present invention for both the positive and negative electrodes, and taking as an example a battery configured using an electrolytic solution obtained by dissolving LiBF 4 as an electrolyte, during charging, the conductive material in the positive electrode is BF
4 , and the conductive material in the negative electrode is doped with Li + in the electrolytic solution, respectively. On the other hand, during discharge, BF 4 and Li + doped in the positive and negative electrodes are released into the electrolytic solution, respectively.

また、電解質を溶解する有機溶剤としては、高誘電率
で非プロトン性のものが好ましく、ニトリル、カーボネ
ート、エーテル、ニトロ化合物、アミド、含硫黄化合
物、塩素化炭化水素、ケトン、エステル等を用いること
ができる。また、このような溶剤は二種以上を混合して
用いることもできる。これらの代表例として、アセトニ
トリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、ベンゾニ
トリル、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、1,4−ジオキ
サン、ニトロメタン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジ
メチルスルホキシド、スルホラン、1,2−ジクロロエタ
ン、γ−ブチロラクトン、1,2−ジメトキシエタン、リ
ン酸メチル、リン酸エチル等を挙げることができるが、
これらに限定されるものではない。
As the organic solvent for dissolving the electrolyte, an aprotic solvent having a high dielectric constant is preferable, and a nitrile, carbonate, ether, nitro compound, amide, sulfur-containing compound, chlorinated hydrocarbon, ketone, ester, or the like is preferably used. Can be. Further, such solvents may be used as a mixture of two or more kinds. As typical examples of these, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, benzonitrile, propylene carbonate, ethylene carbonate, tetrahydrofuran, dioxolane, 1,4-dioxane, nitromethane, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, sulfolane, 1,2 -Dichloroethane, γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, methyl phosphate, ethyl phosphate and the like,
It is not limited to these.

そして、本発明の電解液の濃度は、通常0.001〜10モ
ル/で用いられ、好ましくは0.1〜3モル/で用い
られる。
The concentration of the electrolytic solution of the present invention is usually 0.001 to 10 mol / day, preferably 0.1 to 3 mol / day.

このような電解液は注液の他、予め本発明の導電材料
を用いた電極に含浸させて用いることもできる。
Such an electrolytic solution may be used not only by injecting it but also by impregnating the electrode using the conductive material of the present invention in advance.

また、以上では導電材料にドーピング処理をすること
なくそのまま電極に成形加工する方法について説明した
が、ドーパントを予め導電材料にドーピングせしめ、し
かる後、単独あるいはこれと上記した如き導電性部材及
び又は熱可塑性樹脂を用いて、電極に成形加工して使用
することもできる。
In the above, the method of forming the electrode as it is without performing the doping treatment on the conductive material has been described.However, the conductive material is previously doped with a dopant, and thereafter, alone or together with the conductive member and / or the above-described conductive member. It is also possible to use a plastic resin by molding it into an electrode.

更に、本発明に於て、電解質中で電極を固定するため
に、スノコ状または孔を有するガラス、テフロン、ポリ
エチレン、板等を用いて電極を被覆する構成としてもよ
い。
Further, in the present invention, in order to fix the electrode in the electrolyte, the electrode may be covered with glass, Teflon, polyethylene, plate, or the like having a saw-like shape or having holes.

また、本発明の電池においては、ガラスフィルター濾
紙、テフロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロ
ン等の多孔質膜をセパレータとして用いてもよい。
In the battery of the present invention, a glass filter paper, a porous membrane of Teflon, polyethylene, polypropylene, nylon or the like may be used as the separator.

〈作 用〉 本発明のように有機脂肪族カルボン酸類によって処理
することで、未処理の場合に比べて、アニリン系化合物
の酸化重合体の電気伝導性が格段に向上し、またこの酸
化重合体において半径の大きな細孔の数が増加する。
<Operation> By treating with an organic aliphatic carboxylic acid as in the present invention, the electrical conductivity of the oxidized polymer of the aniline-based compound is remarkably improved as compared with the case where it is not treated, and the oxidized polymer is also improved. In, the number of pores with a large radius increases.

そして、この電気伝導性が良好なアニリン系化合物の
酸化重合体を二次電池の電極に用いることで、充電時の
電圧上昇が小さく抑えられ、この電圧上昇に起因する電
解液の分解等の副反応が抑制される結果、電磁の充放電
容量効率が向上し、サイクル特性が改善される。
By using the oxidized polymer of the aniline-based compound having good electrical conductivity for the electrode of the secondary battery, the voltage increase during charging can be suppressed to a small level, and the secondary solution such as decomposition of the electrolytic solution caused by the voltage increase can be suppressed. As a result of the reaction being suppressed, the electromagnetic charge / discharge capacity efficiency is improved and the cycle characteristics are improved.

また、このように酸化重合体における半径の大きな細
孔の数が増加することで、電解液の含液性が高まり、こ
のため酸化重合体の利用率が向上し、単位重量当りの充
放電容量が高まって電池容量の増大が図れる。
Further, by increasing the number of pores having a large radius in the oxide polymer in this manner, the liquid content of the electrolytic solution is increased, and thus the utilization rate of the oxide polymer is improved, and the charge / discharge capacity per unit weight is increased. And battery capacity can be increased.

〈実施例〉 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。<Example> Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples.

導電材料の製造例1 1の丸底フラスコに、アニリン9.3g(0.1mol)を採
り、窒素雰囲気下で撹拌しながら、この中に、氷冷下
(0〜5℃)で42%HBF4水溶液20.9g(0.1mol)を10分
間にわたって滴下した。
Production Example 1 of Conductive Material Into a round-bottomed flask of 11 was placed 9.3 g (0.1 mol) of aniline, and while stirring in a nitrogen atmosphere, a 42% HBF 4 aqueous solution was added thereto under ice cooling (0 to 5 ° C.). 20.9 g (0.1 mol) was added dropwise over 10 minutes.

滴下と共に発熱がみられ、反応後は白濁し、反応液中
に粉状の固形物が析出し、スラリー状を呈した。30分間
撹拌を継続した後、この中に、室温(15〜20℃)で予め
調整した45%Cu(BF4水溶液52.7g(0.1mol)と、ア
セトニトリル60gの混合液(酸化剤)を15分間にわたっ
て滴下した。
Exotherm was observed with the dropping, and after the reaction became cloudy, a powdery solid substance was deposited in the reaction solution to give a slurry form. After continuing stirring for 30 minutes, a mixed solution (oxidizing agent) of 52.7 g (0.1 mol) of 45% Cu (BF 4 ) 2 aqueous solution preliminarily adjusted at room temperature (15 to 20 ° C.) and 60 g of acetonitrile was added. Dropwise over 15 minutes.

滴下と共にわずかに発熱が認められ、反応液は直ちに
黒色に変化し、反後液中に粉状の固形物が析出してスラ
リー状を呈した。4時間撹拌を継続した後、室温で一夜
放置した。
A small amount of heat was observed with dropping, the reaction liquid immediately turned black, and powdery solid matter was deposited in the post-reaction liquid to give a slurry form. After continuing stirring for 4 hours, the mixture was left overnight at room temperature.

その後反応生成物を別すると、白色の結晶状物が混
入した黒色粉末状物質が得られた。これをアセトニトリ
ル300mlで3回洗浄を繰返したところ、この操作により
白色結晶物質が除去された。
Then, when the reaction product was separated, a black powdery substance mixed with a white crystalline substance was obtained. When this was washed 3 times with 300 ml of acetonitrile, the white crystalline substance was removed by this operation.

次いでこの黒色粉末状物質を、室温にて3回ずつ、そ
れぞれ、ピリジン300gで30分間撹拌して洗浄を行なった
後、得られた黒色粉末状物質からピリジンを除去するた
めに更にアセトニトリル300mlで洗浄した。その後温度6
0℃で減圧乾燥すると、黒色粉末状物質3.0gが得られ
た。
Next, this black powdery substance was washed three times each at room temperature with 300 g of pyridine for 30 minutes with stirring, and then washed with 300 ml of acetonitrile to remove pyridine from the obtained black powdery substance. did. Then temperature 6
After drying under reduced pressure at 0 ° C., 3.0 g of a black powdery substance was obtained.

この黒色粉末状物質3.0gを、室温にてギ酸50gとエタ
ノール100mlの混合溶液で2時間処理を行なった後、エ
タノール100mlで洗浄した。その後、温度60℃で減圧乾
燥すると、黒色粉末状物質3.0gが得られた。この黒色粉
末状物質の元素分析をした所、C74.21%、H4.63%、N1
4.49%、F5.36%であり、炭素を6と仮定すると
6.00、H4.50、N1.00、F0.28に相当するものである
ことがわかった。
3.0 g of this black powdery substance was treated at room temperature with a mixed solution of 50 g of formic acid and 100 ml of ethanol for 2 hours, and then washed with 100 ml of ethanol. Then, when dried under reduced pressure at a temperature of 60 ° C., 3.0 g of a black powdery substance was obtained. Elemental analysis of this black powdery substance showed that C74.21%, H4.63%, N1
It was found to be 4.49% and F5.36%, which correspond to C 6.00 , H 4.50 , N 1.00 and F 0.28 assuming that carbon is 6.

また、この黒色粉末状物質について、2端子法による
電気伝導度の測定を行なった結果、6.3×10-6Scm-1
得、半導体領域の導電性をもった有機半導体であること
がわかった。
The electrical conductivity of this black powdery substance was measured by the two-terminal method. As a result, 6.3 × 10 -6 Scm -1 was obtained, which proved to be an organic semiconductor having conductivity in the semiconductor region. .

尚、上記電気伝導度の測定は次のように行なった。ま
ず、上記処理により得た黒色粉末状物質を乳鉢で充分細
かく粉砕した後、直径10mmのディスク状に加圧成形(1
トン/cm2)した。次いで、このディスクサンプルを同一
大の2つの銅製の円筒で挟み、上部より1.2Kgの加重を
かけ、上下の銅製円筒より導線リードをそれぞれ取出し
てデジタルマルチメータ(タケダリケンTR 6851)に接
続し、このメータによってディスクサンプルの電気伝導
度を測定した。
The measurement of the electric conductivity was performed as follows. First, the black powdery substance obtained by the above treatment was pulverized in a mortar to a sufficiently fine size, and then pressure-molded into a disc having a diameter of 10 mm (1
Ton / cm 2) was. Next, this disk sample is sandwiched between two copper cylinders of the same size, 1.2 kg of weight is applied from the top, and the lead wires are taken out from the upper and lower copper cylinders and connected to a digital multimeter (Takedariken TR 6851). The electrical conductivity of the disk sample was measured with a meter.

次に、このように成形した上記黒色状物質の比表面
積、細孔半径の分布を、それぞれ窒素吸着法、水銀圧入
法で測定したところ、比表面積は13m2/g、細孔半径の分
布は20〜1000Åであり、特に100Å以上の半径を有する
細孔は全体の60%であった。
Next, the specific surface area of the black-colored material molded in this way, the distribution of the pore radius, respectively, when measured by a nitrogen adsorption method, mercury porosimetry, the specific surface area is 13 m 2 / g, the distribution of the pore radius is It was 20 to 1000Å, and especially 60% of the pores had a radius of 100Å or more.

導電材料の比較例1. 上記製造例1と同様に反応を行ない、またこの反応生
成物をアセトニトリル,ピリジン,アセトニトリルで同
様に洗浄を行ない、その後に温度60℃で減圧乾燥してポ
リアニリンを得た。
Comparative Example of Conductive Material 1. Reaction was performed in the same manner as in Production Example 1 above, and the reaction product was similarly washed with acetonitrile, pyridine and acetonitrile, and then dried under reduced pressure at 60 ° C. to obtain polyaniline. .

このポリアニリンを製造例1と同様に成形し、電気伝
導度を測定したところ、9.8×10-8Scm-1であった。
When this polyaniline was molded in the same manner as in Production Example 1 and the electric conductivity was measured, it was 9.8 × 10 -8 Scm -1 .

また比表面積、細孔半径の分布は、それぞれ13m2/g、
20〜1000Åであり、特に100Å以上の半径を有する細孔
は全体の45%であった。
The distribution of specific surface area and pore radius is 13 m 2 / g,
It was 20 to 1000Å, and in particular, 45% of the pores had a radius of 100Å or more.

以上の結果から、アニリン系化合物の酸化重合体を有
機脂肪族カルボン酸類で処理することにより、この酸化
重合体の電気伝導度が多くなり、また半径の大きな細孔
が増加するようになることが確認された。
From the above results, it can be seen that by treating an oxidized polymer of an aniline-based compound with an organic aliphatic carboxylic acid, the electrical conductivity of this oxidized polymer increases and the number of pores with a large radius increases. confirmed.

導電材料の製造例2. ギ酸の代りにプロピオン酸100gを用いた他は、製造例
1と同様に実験を行なったところ、黒色粉末状物質が3.
0g得られた。
Production Example of Conductive Material 2. An experiment was conducted in the same manner as in Production Example 1 except that 100 g of propionic acid was used instead of formic acid.
0 g was obtained.

この物質の電気伝導度は4.5×10-6Scm-1であった。ま
た、比表面積、細孔の分布はそれぞれ13m2/g、20〜1000
Åであり、特に100Å以上の半径を有する細孔は全体の5
6%であった。
The electric conductivity of this material was 4.5 × 10 -6 Scm -1 . The specific surface area and pore distribution are 13 m 2 / g and 20 to 1000, respectively.
Å, especially pores with a radius of 100 Å or more
It was 6%.

導電材料の製造例3. アニリンの代りにオルト−トルイジン10.7g(0.1mo
l)、HBF4水溶液の代りに37%HCl水溶液を9.9g(0.1mo
l)、ギ酸の代りに酢酸150g、更に酸化剤を反応させる
時にアセチレンブラック0.5gを共存させた他は製造例1
と同様にして反応操作を行なった所、黒色粉末状物質3.
8gが得られた。
Manufacturing Example of Conductive Material 3. Ortho-toluidine 10.7 g (0.1 mol) instead of aniline
l), 37% HCl aqueous solution instead of HBF 4 aqueous solution 9.9g (0.1mo
l), Production Example 1 except that 150 g of acetic acid was used instead of formic acid, and 0.5 g of acetylene black was allowed to coexist when an oxidizing agent was further reacted.
When the reaction operation was performed in the same manner as in 3., a black powdery substance 3.
8 g was obtained.

この物質の電気電導度は9.8×10-6Scm-1であり、比表
面積、細孔半径の分布はそれぞれ14m2/g、20〜1500Åで
あり、特に100Å以上の半径を有する細孔は全体の51%
であった。
The electric conductivity of this material is 9.8 × 10 -6 Scm -1 , the specific surface area and the distribution of the pore radius are 14 m 2 / g, 20 ~ 1500 Å, especially the pores with a radius of 100 Å or more are the whole. 51% of
Met.

導電材料の製造例4. 1の丸底フラスコに、オルト−アニシジン12.3g
(0.1mol)を採り、窒素雰囲気下で撹拌しながら、この
中に、氷冷下(0〜5℃)で、42%HClO4水溶液16.7g
(0.1mol)及び蒸溜水100mlを10分間にわたって添加し
た。
Production Example of Conductive Material 4.1 In a round bottom flask, 12.3 g of ortho-anisidine was added.
(0.1 mol) was taken, and while stirring in a nitrogen atmosphere, under ice-cooling (0-5 ° C.), 16.7 g of a 42% HClO 4 aqueous solution was added.
(0.1 mol) and 100 ml of distilled water were added over 10 minutes.

この中に、過塩素酸第二鉄六水和物46.2g(0.1mol)
を蒸溜水100mlと60%HClO4水溶液16.7g(0.1ml)に溶解
させ混合液を、30分間にわたって滴下した。次いで、15
℃で3時間撹拌した後、室温(25℃)で一夜放置した。
In this, ferric perchlorate hexahydrate 46.2g (0.1mol)
Was dissolved in 100 ml of distilled water and 16.7 g (0.1 ml) of 60% HClO 4 aqueous solution, and the mixture was added dropwise over 30 minutes. Then 15
After stirring at ℃ for 3 hours, it was left overnight at room temperature (25 ℃).

その後反応生成物を別し、蒸溜水300mlで30分間ず
つの洗浄処理を3回繰返した。
Thereafter, the reaction product was separated, and the washing treatment with 300 ml of distilled water for 30 minutes each was repeated three times.

この後に製造例1と同様にアセトニトリル、ピリジ
ン、アセトニトリルで洗浄した。この黒色粉末状物質を
ギ酸200gで処理し、アセトニトリルで洗浄し、また60℃
で減圧乾燥すると5.0gの黒色粉末状物質が得られた。
After that, it was washed with acetonitrile, pyridine and acetonitrile in the same manner as in Production Example 1. This black powdery substance is treated with 200 g of formic acid, washed with acetonitrile and again at 60 ° C.
When dried under reduced pressure in, 5.0 g of a black powdery substance was obtained.

この物質の電気伝導度は、2.4×10-7Scm-1であり、比
表面積、細孔の分布はそれぞれ13m2/g、20〜1000Åであ
り、特に100Å以上の半径を有する細孔は全体の50%で
あった。
The electric conductivity of this substance is 2.4 × 10 -7 Scm -1 , the specific surface area and the distribution of pores are 13 m 2 / g and 20 to 1000 Å, especially the pores with a radius of 100 Å or more are the whole. Was 50%.

導電材料の製造例5. ガラス容器に蒸溜水、HBF4、アニリンを加え、またHB
F4の濃度が2.0mol、アニリンの濃度が0.5molになるよう
に調整した。
Example of production of conductive material 5. Distilled water, HBF 4 and aniline were added to a glass container, and HB was added.
The concentration of F 4 was adjusted to 2.0 mol and the concentration of aniline was adjusted to 0.5 mol.

この水溶液の中に、1cmの間隔で各々1cm2の2つのサ
ス網(SUS−316,400メッシュ)を装入した後、2mAの定
電流で7時間電解した。この時、陽極に黒色状物質が析
出した。陽極から得られた黒色粉末状物質を採り、蒸溜
水50mlで30分間、3回ずつ洗浄を繰返した。
Two suspension nets (SUS-316,400 mesh) of 1 cm 2 each were charged into this aqueous solution at intervals of 1 cm, and electrolysis was performed at a constant current of 2 mA for 7 hours. At this time, a black substance was deposited on the anode. The black powdery substance obtained from the anode was taken and washed with 50 ml of distilled water for 30 minutes and repeated three times.

この後に、アセトニトリル100ml,ピリジン100gでそれ
ぞれ3回ずつ30分間洗浄を行なった。この黒色粉末状物
質を、プロピオン酸6gに24時間浸漬した後、メタノール
で洗浄を行ない、60℃で減圧乾燥すると、黒色粉末状物
質30mgが得られた。
After this, washing with 100 ml of acetonitrile and 100 g of pyridine was repeated three times for 30 minutes each. This black powdery substance was immersed in 6 g of propionic acid for 24 hours, washed with methanol, and dried under reduced pressure at 60 ° C. to obtain 30 mg of a black powdery substance.

この物質の電気伝導度は4.1×10-6Scm-1であり、比表
面積、細孔半径の分布はそれぞれ10m2/g、20〜800Åで
あり、特に100Å以上の半径を有する細孔は全体の60%
であった。
The electric conductivity of this substance is 4.1 × 10 -6 Scm -1 , the distribution of specific surface area and pore radius is 10 m 2 / g, 20 ~ 800 Å, especially the pores with a radius of 100 Å or more are the whole. 60% of
Met.

電池の実施例 上記製造例1で得た導電材料を正極材料として用い、
これとアセチレンブラック(導電剤)、並びにポリテト
ラフルオロエチレン(結着剤)とを重量比85:10:5の割
合で混合した後、ディスク状に加圧成形したものを正極
とした。また、リチウムを所定寸法に打ち抜いたものを
負極とした。
Battery Example Using the conductive material obtained in Production Example 1 above as a positive electrode material,
This was mixed with acetylene black (conducting agent) and polytetrafluoroethylene (binder) at a weight ratio of 85: 10: 5, and then pressure-molded into a disk shape to obtain a positive electrode. In addition, lithium was punched into a predetermined size to form a negative electrode.

次いで、添付図面に示すように、上記の負極2を負極
集電体8を介して負極缶7の底面に圧着させてなる負極
部分と、上記の正極1を正極集電体6を介して正極缶5
の底面に密着させてなる正極部分とを、ポリプロピレン
不織布からできたセパレータ3を介して組合せ、また、
ホウフッ化リチウム(電解質)をプロピレンカーボネー
ト(溶媒)に溶解してなる電解液を用いて、本発明に係
る電池(本発明電池A)を作製した。尚、図において4
は絶縁ガスケットである。
Then, as shown in the accompanying drawings, a negative electrode portion obtained by pressing the negative electrode 2 onto the bottom surface of the negative electrode can 7 via the negative electrode current collector 8 and the positive electrode 1 via the positive electrode current collector 6 to the positive electrode. Can 5
And a positive electrode portion that is in close contact with the bottom surface of the sheet through a separator 3 made of polypropylene nonwoven fabric,
A battery according to the present invention (Battery A of the present invention) was produced using an electrolytic solution obtained by dissolving lithium borofluoride (electrolyte) in propylene carbonate (solvent). In addition, in FIG.
Is an insulating gasket.

また、上記製造例2,3,4及び5で得た導電材料をそれ
ぞれ正極材料として用い、これらとアセチレンブラッ
ク、並びにポリテトラフルオロエチレンとを重量比85:1
0:5の割合でそれぞれ混合しディスク状に加圧成形した
ものを正極とした他は本発明電池Aと同様にして、本発
明に係る電池(本発明電池B,C,D及びE)をそれぞれ作
製した。
Further, the conductive materials obtained in the above Production Examples 2, 3, 4 and 5 were used as positive electrode materials, respectively, and these, acetylene black, and polytetrafluoroethylene were used in a weight ratio of 85: 1.
Batteries according to the present invention (invention batteries B, C, D and E) were prepared in the same manner as battery A of the present invention, except that the mixture was mixed at a ratio of 0: 5 and pressure-molded into a disk shape as the positive electrode. Each was produced.

一方、上記比較例1で得た導電材料を正極材料として
用い、これとアセチレンブラック、並びにポリテトラフ
ルオロエチレンとを重量比85:10:5の割合で混合しディ
スク状に加圧成形したものを正極とし、他は本発明電池
Aと同様にして、比較用の電池(比較電池F)を作製し
た。
On the other hand, the conductive material obtained in Comparative Example 1 was used as a positive electrode material, which was mixed with acetylene black and polytetrafluoroethylene at a weight ratio of 85: 10: 5 and pressure-molded into a disk shape. A battery for comparison (comparative battery F) was produced in the same manner as battery A of the present invention except for the positive electrode.

以上の6つの電池について、1mAの定電流で電池電圧
が4.0Vになるまで充電し、次いで1mAの定電流で電池電
圧が2.5Vになるまで放電するという充放電サイクル試験
を行なった。この充放電試験の20サイクル目における各
電池の放電容量を第1表に示す。
A charging / discharging cycle test was performed on the above six batteries, in which they were charged at a constant current of 1 mA until the battery voltage reached 4.0 V, and then discharged at a constant current of 1 mA until the battery voltage reached 2.5 V. Table 1 shows the discharge capacity of each battery in the 20th cycle of this charge / discharge test.

第1表のように、本発明電池A,B,C,D及びEは7.60mAh
〜8.90mAhの高い容量を示したのに対し、比較電池Fの
容量は5.80mAhであった。
As shown in Table 1, the batteries A, B, C, D and E of the present invention are 7.60mAh
The capacity of Comparative Battery F was 5.80 mAh, while the capacity was high at ˜8.90 mAh.

この理由を考えるに、本発明電池A〜Eの正極材料と
して用いた導電材料はいずれも有機脂肪族カルボン酸に
よる処理を行なってその半径の大きな細孔の数を増加さ
せたものであり、このため未処理の導電材料を正極材料
に用いた比較電池Fに比べて単位重量当りの充放電容量
が大きく、電池容量の上昇が図られたものと考えられ
る。
Considering this reason, all of the conductive materials used as the positive electrode materials of the batteries A to E of the present invention were treated with an organic aliphatic carboxylic acid to increase the number of pores having a large radius. Therefore, it is considered that the charge / discharge capacity per unit weight was larger than that of the comparative battery F using the untreated conductive material as the positive electrode material, and the battery capacity was increased.

次に、上記6つの電子を、1mAの定電流で8時間充電
し、また1mAの定電流で電池電圧が2.5Vになるまで放電
とするという充放電サイクル試験を行なった。この試験
の100サイクル目における各電池の充電終止電圧(充電
終了時の電圧)及び充放電容量効率を第2表に示す。
Next, a charge-discharge cycle test was performed in which the above 6 electrons were charged at a constant current of 1 mA for 8 hours and discharged at a constant current of 1 mA until the battery voltage reached 2.5V. Table 2 shows the charge end voltage (voltage at the end of charge) and charge / discharge capacity efficiency of each battery in the 100th cycle of this test.

第2表より、本発明電池A〜Eは比較電池Fと比べて
充電時の電池電圧の上昇が小さく、また充放電容量効率
が高いことがわかる。
It can be seen from Table 2 that the batteries A to E of the present invention show a smaller increase in battery voltage during charging and a higher charge / discharge capacity efficiency than the comparative battery F.

比較電池Fの充放電容量効率が86%と低いのは充電時
の電圧上昇が大きいため、それに伴う電解液溶媒あるい
は溶質の分解、電池缶、集電体材料の腐食、さらに導電
材料自体の劣化等が原因と考えられる。
The charging / discharging capacity efficiency of the comparative battery F is as low as 86%, because the voltage increase during charging is large, which causes the decomposition of the electrolyte solvent or solute, the corrosion of the battery can and the current collector material, and the deterioration of the conductive material itself. It is thought that the cause is.

これに対し、本発明電池の場合は、電気伝導度の大き
な導電材料と正極に用いたので、充電時の電圧上昇が小
さく、従って上記のような副反応がほとんど起こらない
ため、良好な電池特性を維持しうるものと考えられる。
On the other hand, in the case of the battery of the present invention, since the conductive material having a large electric conductivity and the positive electrode were used, the voltage increase during charging was small, and therefore the above-mentioned side reactions hardly occur, resulting in good battery characteristics. It is thought that this can be maintained.

尚、以上は正極材料にのみ導電材料を用いた電池につ
いて説明したが、負極材料あるいは正負極材料に本発明
に係る導電材料を用いた場合も同様の効果が得られるこ
とは明らかである。
In the above, the battery using the conductive material only as the positive electrode material has been described, but it is clear that the same effect can be obtained when the conductive material according to the present invention is used as the negative electrode material or the positive and negative electrode material.

〈発明の効果〉 以上のように構成されるこの発明の二次電池によれ
ば、電極における単位重量当りの充放電容量が高まるの
で電池容量の増大が図れ、また、電極の電気導電性向上
に伴う充放電容量効率の改善によって充放電サイクル寿
命などの電池特性の向上が図れるといった効果を奏す
る。
<Effects of the Invention> According to the secondary battery of the present invention configured as described above, since the charge / discharge capacity per unit weight of the electrode is increased, the battery capacity can be increased, and the electrical conductivity of the electrode can be improved. With the accompanying improvement in charge / discharge capacity efficiency, it is possible to improve battery characteristics such as charge / discharge cycle life.

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

添付図面は本発明の実施例等の電池構造を示した断面図
である。 1……正極、2……負極、3……セパレータ、5……正
極缶、7……負極缶。
The accompanying drawings are cross-sectional views showing a battery structure according to an embodiment of the present invention. 1 ... Positive electrode, 2 ... Negative electrode, 3 ... Separator, 5 ... Positive electrode can, 7 ... Negative electrode can.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 修 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 古川 修弘 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Osamu Ando 1000 Kamoshida-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Sanryoh Chemical Industry Co., Ltd. Research Institute Address Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Koji Nishio 2-18 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アニリン系化合物の酸化重合体を有機脂肪
族カルボン酸類によって処理して得られる導電材料を、
正極または負極の少なくとも一方の電極として用いたこ
とを特徴とする二次電池。
1. A conductive material obtained by treating an oxidized polymer of an aniline compound with an organic aliphatic carboxylic acid,
A secondary battery, which is used as at least one of a positive electrode and a negative electrode.
【請求項2】前記アニリン系化合物が 一般式 (式中、R1,R2は水素原子、アルキル基、アルコキシ
基、アリール基、アリロキシ基、アミノ基、アルキルア
ミノ基、アリールアミノ基を表わし、R3、R4は水素原
子、アルキル基、アリール基を表わす。) で示されるアニリン系化合物であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の二次電池。
2. The aniline-based compound has the general formula (In the formula, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, an alkylamino group and an arylamino group, and R 3 and R 4 represent a hydrogen atom, an alkyl group, The secondary battery according to claim 1, which is an aniline-based compound represented by an aryl group.
【請求項3】前記有機脂肪族カルボン酸類が飽和脂肪族
モノカルボン酸類、飽和脂肪族ジカルボン酸類、不飽和
脂肪族モノカルボン酸類、不飽和脂肪族ジカルボン酸類
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の二
次電池。
3. The organic aliphatic carboxylic acids are saturated aliphatic monocarboxylic acids, saturated aliphatic dicarboxylic acids, unsaturated aliphatic monocarboxylic acids, unsaturated aliphatic dicarboxylic acids. The secondary battery according to item 1.
【請求項4】前記アニリン系化合物の酸化重合体は、前
記アニリン系化合物を電気化学的に重合したものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の二次電
池。
4. The secondary battery according to claim 1, wherein the oxidative polymer of the aniline-based compound is obtained by electrochemically polymerizing the aniline-based compound.
【請求項5】前記アニリン系化合物の酸化重合体は、前
記アニリン系化合物またはこれらの化合物と酸との反応
生成物である塩を、酸化剤により処理したものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の二次電池。
5. The aniline-based compound oxidation polymer is characterized in that the aniline-based compound or a salt which is a reaction product of these compounds and an acid is treated with an oxidizing agent. The secondary battery according to item 1 above.
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