JPH08295713A - Solid polymer electrolyte, battery and solid electric double layer capacitor containing same, their production and material for solid polymer electrolyte - Google Patents

Solid polymer electrolyte, battery and solid electric double layer capacitor containing same, their production and material for solid polymer electrolyte

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JPH08295713A
JPH08295713A JP7101473A JP10147395A JPH08295713A JP H08295713 A JPH08295713 A JP H08295713A JP 7101473 A JP7101473 A JP 7101473A JP 10147395 A JP10147395 A JP 10147395A JP H08295713 A JPH08295713 A JP H08295713A
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正隆 武内
Isamu Taguchi
勇 田口
Kazuhiko Oga
一彦 大賀
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Abstract

PURPOSE: To obtain a solid polymer electrolyte which can give a membrane having good strengths, improved room-temperature and low-temperature inoic conductivity and processability by composing it of at least a polymer of a specified compound and/or a copolymer containing the compound and at least one electrolyte. CONSTITUTION: A solid polymer electrolyte comprising a complex containing at least one polymer of a compound containing units of the formula [wherein R<1> is H or methyl; R<2> is a linear, branched or cyclic group and may contain at least one element other than C, H and O; (x) and (y) are each an integer of 0-5; (z) is an integer of 0-10; provided that z=0 when (x) and (y) are 0; and (CH2 ) groups and (CH(CH3 )) groups may be bonded to each other at random, provided that R<1> , R<2> , (x), (y) and (z) in a plurality of units of the formula are independent of each other in the same molecule] and/or a copolymer containing the above compound as a comonomer and at least one molecule, per 1-100 carbonate groups in the side chains or in the bridging chains of the polymer, of at least one electrolyte.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ウレタン結合を有する
カーボネート側鎖及び/または架橋鎖が導入された高分
子を用いた高イオン伝導性の高分子固体電解質、該高分
子を用いた電極とその製造方法、該高分子固体電解質ま
たは該電極を用いた電池とその製造方法、該高分子固体
電解質を用いた電気二重層コンデンサとその製造方法、
該高分子、及び該高分子のモノマーに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a polymer solid electrolyte having high ion conductivity using a polymer having a carbonate side chain and / or a cross-linked chain having a urethane bond, and an electrode using the polymer. Manufacturing method thereof, battery using the polymer solid electrolyte or the electrode and manufacturing method thereof, electric double layer capacitor using the polymer solid electrolyte and manufacturing method thereof,
The present invention relates to the polymer and a monomer of the polymer.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体電解質はアイオニクス分野でのダウ
ンサイジング、全固体化という流れの中で、従来の電解
質溶液にかわる新しいイオン伝導体として、全固体一次
電池や二次電池及び電気二重層コンデンサへの応用が盛
んに試みられている。現在の電解質溶液を用いた電池で
は、部品外部への液漏れあるいは電極物質の溶出などが
発生しやすいために長期信頼性に問題がある。それに対
して、固体電解質を用いた製品はそのような問題がな
く、また薄型化することも容易である。さらに固体電解
質は耐熱性にも優れており、電池などの製品の作製工程
においても有利である。
2. Description of the Related Art Solid electrolytes are used as new ion conductors in place of conventional electrolyte solutions in the field of downsizing and solidification in the field of ionics, and are used as all-solid-state primary batteries, secondary batteries, and electric double layer capacitors. The application to is being actively attempted. Current batteries using electrolyte solutions have a problem in long-term reliability because liquid leakage to the outside of parts or elution of electrode substances is likely to occur. On the other hand, the product using the solid electrolyte does not have such a problem and can be easily thinned. Furthermore, the solid electrolyte is also excellent in heat resistance and is advantageous in the manufacturing process of products such as batteries.

【0003】特に高分子を主成分とした固体電解質を使
用したものは、無機物に比較して、電池の柔軟性が増
し、種々の形状に加工できるというメリットがある。し
かしながら、これまで検討されてきたものは、高分子固
体電解質のイオン伝導度が低いため、取り出し電流が小
さいという問題を残していた。
In particular, the one using a solid electrolyte containing a polymer as a main component has an advantage that the flexibility of the battery is increased and it can be processed into various shapes as compared with an inorganic substance. However, what has been studied so far has a problem that the extraction current is small because the ionic conductivity of the solid polymer electrolyte is low.

【0004】これら高分子電解質の例として、「ブリテ
ィッシュ・ポリマー・ジャーナル(Br. Polym. J. ),
第319巻、137頁、1975年」には、ポリエチレ
ンオキサイドと無機アルカリ金属塩との複合物がイオン
伝導性を示すことが記載されているが、その室温でのイ
オン伝導度は10-7S/cmと低い。
Examples of these polyelectrolytes include “British Polymer Journal (Br. Polym. J.),
319, p. 137, 1975 ", it is described that a composite of polyethylene oxide and an inorganic alkali metal salt exhibits ionic conductivity, but the ionic conductivity at room temperature is 10 -7 S. / Cm is low.

【0005】最近、オリゴオキシエチレンを側鎖に導入
した櫛型高分子が、イオン伝導性を担っているオキシエ
チレン鎖の熱運動性を高め、イオン伝導性が改良される
ことが多数報告されている。例えば、「ジャーナル・オ
ブ・フィジカル・ケミストリイ(J. Phys. Chem.)、第
89巻、987頁、1984年」には、ポリメタクリル
酸の側鎖にオリゴオキシエチレンを付加したものにアル
カリ金属塩を複合化した例が記載されている。さらに、
「ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエテ
ィ(J. Am. Chem. Soc. )、第106巻、6854頁、
1984年」には、オリゴオキシエチレン側鎖を有する
ポリホスファゼンにアルカリ金属塩を複合化した例が記
載されている。
Recently, it has been reported that a comb polymer having oligooxyethylene introduced into its side chain enhances the thermal mobility of the oxyethylene chain, which is responsible for the ionic conductivity, and improves the ionic conductivity. There is. For example, “J. Phys. Chem., Vol. 89, p. 987, 1984” in “Journal of Physical Chemistry. The example which compounded is described. further,
"Journal of American Chemical Society, J. Am. Chem. Soc., Vol. 106, p. 6854,
"1984" describes an example in which a polyphosphazene having an oligooxyethylene side chain is complexed with an alkali metal salt.

【0006】最近、LiCoO2 、LiNiO2 、Li
MnO2 、MoS2 等の金属酸化物、金属硫化物を正極
に用いたリチウム二次電池が多く研究されている。例え
ば、「ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサイ
エティ (J. Electrochem. Soc.) 、第138巻(No.
3)、665頁、1991年」には、MnO2 あるいは
NiO2 を正極とする電池が報告されている。これら
は、重量当りもしくは体積当りの容量が高く、注目され
ている。
Recently, LiCoO 2 , LiNiO 2 , Li
Many studies have been made on lithium secondary batteries using a metal oxide such as MnO 2 or MoS 2 or a metal sulfide as a positive electrode. For example, “Journal of Electrochemical Society (J. Electrochem. Soc.), Volume 138 (No.
3), p. 665, 1991 ", a battery having MnO 2 or NiO 2 as a positive electrode is reported. These have attracted attention because of their high capacity per weight or volume.

【0007】また、導電性高分子を電極活物質として用
いる電池についての報告も多く、例えば、ポリアニリン
類を正極に用いたリチウム二次電池は、例えば「第27
回電池討論会、3A05L及び3A06L、1986
年」で報告されているように、ブリヂストン社及びセイ
コー社により、バックアップ電源用途のコイン型電池と
して既に上市されている。またポリアニリンは、高容量
で柔軟性の優れた正極活物質として注目されている。
Many reports have been made on batteries using a conductive polymer as an electrode active material. For example, a lithium secondary battery using a polyaniline as a positive electrode is described in, for example, “27th
3rd Battery Discussion Session, 3A05L and 3A06L, 1986
As reported in "Year", it has already been put on the market as a coin-type battery for use as a backup power source by Bridgestone and Seiko. Polyaniline has been attracting attention as a positive electrode active material having a high capacity and excellent flexibility.

【0008】さらに、近年、メモリーバックアップ電源
用などに、活性炭、カーボンブラックなど比表面積の大
きい炭素材料を分極性電極として、その間にイオン伝導
性溶液を配置する電気二重層コンデンサが多用されてき
ている。例えば、「機能材料1989年2月号33頁」
には、炭素系分極性電極と有機電解液を用いたコンデン
サが、「第173回エレクトロケミカルソサエティ・ミ
ーティング・アトランタ・ジョージア,5月号,No.
18,1988年」には、硫酸水溶液を用いた電気二重
層コンデンサが記載されている。また、特開昭63−2
44570号公報では、高電気伝導性を有するRb2
33 Cl7 を無機系固体電解質として用いるコンデ
ンサが開示されている。
Further, in recent years, an electric double layer capacitor in which a carbon material having a large specific surface area, such as activated carbon or carbon black, is used as a polarizable electrode and an ion conductive solution is arranged between them has been widely used for a memory backup power source or the like. . For example, "Functional Materials, February 1989, p. 33"
A capacitor using a carbon-based polarizable electrode and an organic electrolyte is described in "173rd Electrochemical Society Meeting Atlanta Georgia, May issue, No.
18, 1988 "describes an electric double layer capacitor using a sulfuric acid aqueous solution. Also, JP-A-63-2
No. 44570 discloses Rb 2 C having high electrical conductivity.
A capacitor using u 3 I 3 Cl 7 as an inorganic solid electrolyte is disclosed.

【0009】しかしながら、現在の電解質溶液を用いた
電気二重層コンデンサでは、長期間の使用や高電圧が印
加される場合などの異常時には、コンデンサの外部への
液漏れなどが発生し易いために長期使用や信頼性に問題
がある。一方、従来の無機系イオン伝導性物質を用いた
電気二重層コンデンサは、イオン伝導性物質の分解電圧
が低く、出力電圧が低いという問題があった。
However, the current electric double layer capacitor using the electrolyte solution is liable to leak to the outside of the capacitor for a long period of time during abnormal conditions such as long-term use or application of high voltage. There is a problem in use and reliability. On the other hand, the electric double layer capacitor using the conventional inorganic ion conductive material has a problem that the decomposition voltage of the ion conductive material is low and the output voltage is low.

【0010】特開平4−253771号では、ポリホス
ファゼン系高分子を電池や電気二重層コンデンサのイオ
ン伝導性物質として用いることを提示しており、このよ
うな高分子を主成分とした固体イオン伝導性物質を使用
したものは、無機系イオン伝導性物質に比較して出力電
圧が高く、種々の形状に加工でき、封止も簡単であると
いうメリットがある。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-253771 proposes to use a polyphosphazene type polymer as an ion conductive substance of a battery or an electric double layer capacitor. A material using a conductive substance has a merit that it has a higher output voltage than an inorganic ion conductive material, can be processed into various shapes, and can be easily sealed.

【0011】しかしながら、この場合では、高分子固体
電解質のイオン伝導度が10-4〜10-6S/cmと充分
ではなく、取り出し電流が小さいという欠点があった。
また高分子固体電解質に可塑剤を加えてイオン伝導度を
高くすることも可能であるが、流動性を付与することと
なるため、完全な固体としては取り扱えず、膜強度や成
膜性に劣り、電気二重層コンデンサや電池に応用すると
短絡が起こり易いうえ、液体系イオン伝導性物質同様に
封止上の問題が発生する。一方、固体電解質を分極性電
極とともにコンデンサに組み立てる場合には、固体同士
の混合であることから、比表面積の大きい炭素材料に均
一に複合するのが難しいという問題もあった。
However, in this case, the ionic conductivity of the solid polymer electrolyte is not sufficient at 10 -4 to 10 -6 S / cm, and there is a drawback that the extraction current is small.
It is also possible to add a plasticizer to the polymer solid electrolyte to increase the ionic conductivity, but since it adds fluidity, it cannot be handled as a perfect solid, resulting in poor film strength and film formability. When it is applied to an electric double layer capacitor or a battery, a short circuit is likely to occur, and a sealing problem occurs like the liquid ion conductive material. On the other hand, when assembling a solid electrolyte together with a polarizable electrode into a capacitor, there is a problem that it is difficult to uniformly compound a carbon material having a large specific surface area because the solids are mixed with each other.

【0012】一般的に検討されている高分子固体電解質
のイオン伝導度は、室温における値で10-4〜10-5
/cm位まで改善されたものの、液体系イオン伝導性物
質に比較するとなお二桁以上低いレベルである。また、
0℃以下の低温になると、一層極端にイオン伝導性が低
下する。更に、これらの固体電解質を電気二重層コンデ
ンサ等の素子に組み込む場合や、これらの固体電解質を
薄膜にして電池に組み込む場合、電極との複合化や接触
性確保等の加工技術が難しく製造法でも問題点があっ
た。本発明者らは、高分子において、側鎖及び/または
架橋鎖にウレタン結合を導入することにより、膜強度が
良好で、イオン伝導度が高い高分子固体電解質が得られ
ることを見出している(特開平6−187822)。し
かしながら該高分子の誘電率がまだ不充分で、電池等に
実用的に使用するにはイオン伝導度が不充分であり、誘
電率の高い低分子化合物を添加する必要があった。
The ionic conductivity of polymer solid electrolytes generally studied is 10 −4 to 10 −5 S at room temperature.
Although it has been improved to about / cm, the level is still lower by two digits or more as compared with the liquid ion conductive material. Also,
At a low temperature of 0 ° C. or lower, the ionic conductivity further deteriorates. Furthermore, when incorporating these solid electrolytes into an element such as an electric double layer capacitor, or when incorporating these solid electrolytes into a thin film into a battery, it is difficult to process such as compounding with electrodes and securing contactability, and even in the manufacturing method. There was a problem. The present inventors have found that by introducing a urethane bond into a side chain and / or a crosslinked chain in a polymer, a polymer solid electrolyte having good membrane strength and high ionic conductivity can be obtained ( JP-A-6-187822). However, the dielectric constant of the polymer is still insufficient, and the ionic conductivity is insufficient for practical use in batteries and the like, and it was necessary to add a low molecular weight compound having a high dielectric constant.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、膜とした場
合にも強度が良好で、室温、低温でのイオン伝導度が高
く、加工性に優れた高分子固体電解質を提供することを
目的とする。また、本発明は、この高分子固体電解質を
使用することにより、薄膜化が容易であり、高容量、高
電流で作動でき、サイクル性が良好であり、信頼性に優
れた一次電池及び二次電池を開発することを目的とす
る。また、本発明は、高い電気化学的活性と柔軟性を有
する電極及びそれを用いた二次電池を提供することを目
的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a polymer solid electrolyte which has good strength even when formed into a film, has high ionic conductivity at room temperature and low temperature, and is excellent in processability. And Further, the present invention, by using this polymer solid electrolyte, thin film is easy, high capacity, high current can be operated, good cycleability, excellent reliability primary battery and secondary Intended to develop batteries. Another object of the present invention is to provide an electrode having high electrochemical activity and flexibility, and a secondary battery using the electrode.

【0014】また、本発明は、電気二重層コンデンサに
おいて用いられる、分極性が良く、また、膜とした場合
にも強度が良好で、固体電解質との接触性のよい電極を
提供することを目的とする。また、更に、本発明は、室
温あるいはそれより低温であってもイオン伝導度が大き
く、膜強度、加工性に優れた高分子固体電解質を利用す
ることにより、出力電圧が高く、取り出し電流が大き
く、加工性、信頼性に優れた電気二重層コンデンサを提
供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an electrode used in an electric double layer capacitor, which has good polarizability, good strength when formed into a film, and good contact with a solid electrolyte. And Furthermore, the present invention uses a polymer solid electrolyte having high ionic conductivity even at room temperature or lower temperature, and having excellent membrane strength and processability, so that the output voltage is high and the extraction current is large. Another object of the present invention is to provide an electric double layer capacitor having excellent workability and reliability.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明者らは該側鎖及び
/または架橋鎖に誘電率の高いカーボネートをさらに導
入したものを使用することにより、電解質塩のイオン解
離が促進され、イオン解離を促進するための他の高誘電
率化合物の添加をなくすもしくは少なくすることがで
き、イオン伝導度、熱安定性または膜強度のさらに優れ
た高分子固体電解質が得られることを見いだした。
Means for Solving the Problems The present inventors have promoted ionic dissociation of an electrolyte salt by using a compound in which a carbonate having a high dielectric constant is further introduced into the side chain and / or the cross-linked chain, and the ion dissociation is promoted. It has been found that the addition of other high dielectric constant compounds for promoting the reaction can be eliminated or reduced, and a polymer solid electrolyte having more excellent ionic conductivity, thermal stability or membrane strength can be obtained.

【0016】更に、この高分子固体電解質を用いること
により、出力電圧が高く、取り出し電流が大きく、サイ
クル寿命が長く、加工性、信頼性に優れた電池が得られ
ることを見出した。更に、本発明者らは、例えば、この
高分子固体電解質を用いて、薄型固体電池を作製する場
合に、電極の薄膜化が重要であるとの認識にたち検討を
行なったところ、電極活物質として優れている、導電性
高分子であるポリアニリン及びその誘導体、すなわちア
ニリン系重合体であって有機溶媒に可溶な重合体、もし
くはその他の導電性高分子、金属酸化物、金属硫化物ま
たは炭素材料、あるいはその他の電極活物質(正極活物
質または負極活物質)と、ウレタン結合を有するカーボ
ネート側鎖及び/または架橋鎖が導入された高分子を用
いることにより、かかる電極活物質の電気化学的活性度
を損なうことなく、高い電気化学的活性と柔軟性を有す
る電極とすることができ、更に例えば、溶媒キャスト法
あるいはその他の方法により電極の薄膜成膜が可能であ
ることを見出した。
Further, it has been found that by using this polymer solid electrolyte, a battery having a high output voltage, a large extraction current, a long cycle life, and excellent workability and reliability can be obtained. Furthermore, the present inventors, for example, when recognizing that the thinning of the electrode is important when manufacturing a thin solid battery using this polymer solid electrolyte, the electrode active material As a conductive polymer, polyaniline and its derivatives, that is, aniline-based polymers soluble in organic solvents, or other conductive polymers, metal oxides, metal sulfides or carbon By using a material or another electrode active material (positive electrode active material or negative electrode active material) and a polymer into which a carbonate side chain having a urethane bond and / or a cross-linked chain is introduced, the electrochemical activity of the electrode active material can be improved. It is possible to obtain an electrode having high electrochemical activity and flexibility without deteriorating the activity, and further, for example, thinning the electrode by a solvent casting method or another method. It was found that the deposition is possible.

【0017】更に、本発明者らは、電気二重層コンデン
サの分極性電極として用いられる分極性材料である後述
のような炭素材料と、ウレタン結合を有するカーボネー
ト側鎖及び/または架橋鎖が導入された高分子を用いる
ことにより、かかる分極性材料の分極特性を損なうこと
なく、該コンデンサに適した分極性の電極とすることが
でき、更に例えば、溶媒キャスト法あるいはその他の方
法により電極の薄膜成膜が可能であることを見出した。
Further, the present inventors have introduced a carbon material as described below, which is a polarizable material used as a polarizable electrode of an electric double layer capacitor, and a carbonate side chain and / or a crosslinked chain having a urethane bond. By using such a polymer, it is possible to form a polarizable electrode suitable for the capacitor without impairing the polarization characteristics of the polarizable material. Further, for example, a thin film formation of the electrode is performed by a solvent casting method or another method. We have found that a membrane is possible.

【0018】更に、本発明者らは、上記の高分子固体電
解質を用いることによって、出力電圧が高く、取り出し
電流が大きく、加工性、信頼性に優れた電気二重層コン
デンサが得られること、とりわけ、全固体型電気二重層
コンデンサとすることができることを見出した。
Furthermore, the inventors of the present invention can obtain an electric double layer capacitor having a high output voltage, a large extraction current, excellent workability and reliability by using the above-mentioned polymer solid electrolyte. , And found that it can be an all-solid-state electric double layer capacitor.

【0019】すなわち、本発明は以下のものを提供する
ものである。 1) 一般式(I)
That is, the present invention provides the following. 1) General formula (I)

【化15】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 は有機
基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造のいず
れからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以外の元
素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそれぞれ
0または1〜5の整数を、zは0または1〜10の数値
を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0である。
また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に配列し
てもよい。但し、同一分子中の複数個の上記一般式
(I)で表されるユニット中のR1 、R2 及びx、y、
zの値は、それぞれ独立であり、同じである必要はな
い。]で表されるユニットを有する化合物の少なくとも
一種から得られる重合体及び/または該化合物を共重合
成分とする共重合体、並びに少なくとも一種の電解質を
含む複合体からなる高分子固体電解質。
[Chemical 15] [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y each represent 0 or an integer of 1 to 5, and z represents a numerical value of 0 or 1 to 10. However, when x = 0 and y = 0, z = 0.
Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. However, R 1 , R 2 and x, y in a plurality of units represented by the above general formula (I) in the same molecule,
The values of z are independent of each other and need not be the same. ] The polymer solid electrolyte which consists of a polymer obtained from at least 1 type of the compound which has a unit represented by, and / or a copolymer which uses this compound as a copolymerization component, and a complex containing at least 1 type of electrolyte.

【0020】2) 一般式(II)2) General formula (II)

【化16】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 、R3
は有機基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造
のいずれからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以
外の元素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそ
れぞれ0または1〜5の整数を、zは0または1〜10
の数値を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0で
ある。また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に
配列してもよい。]で表される構造を有する化合物の少
なくとも一種から得られる重合体及び/または該化合物
を共重合成分とする共重合体、並びに少なくとも一種の
電解質を含む複合体からなる高分子固体電解質。
Embedded image [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 , R 3
Represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y are 0 or an integer of 1 to 5, respectively, and z is 0 or 1 to 10.
Represents the numerical value of. However, when x = 0 and y = 0, z = 0. Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. ] A polymer solid electrolyte comprising a polymer obtained from at least one compound having a structure represented by: and / or a copolymer containing the compound as a copolymerization component, and a composite containing at least one electrolyte.

【0021】3) 電解質の少なくとも一種が、アルカ
リ金属塩、4級アンモニウム塩、4級ホスホニウム塩、
または遷移金属塩である前記1)または2)記載の高分
子固体電解質。 4) 可塑剤が添加されていることを特徴とする前記
1)ないし3)記載の高分子固体電解質。 5) 前記1)ないし4)記載の高分子固体電解質を含
有することを特徴とする電池。 6) リチウム、リチウム合金またはリチウムイオンを
吸蔵放出できる炭素材料を含む負極を有する前記5)記
載の電池。 7) 有機溶媒可溶性のアニリン系重合体もしくはその
他の導電性高分子、金属酸化物、金属硫化物または炭素
材料を含む正極を有する前記5)記載の電池。
3) At least one of the electrolytes is an alkali metal salt, a quaternary ammonium salt, a quaternary phosphonium salt,
Alternatively, the polymer solid electrolyte according to 1) or 2) above, which is a transition metal salt. 4) The polymer solid electrolyte as described in 1) to 3) above, wherein a plasticizer is added. 5) A battery containing the polymer solid electrolyte described in 1) to 4) above. 6) The battery according to 5), which has a negative electrode containing a carbon material capable of inserting and extracting lithium, a lithium alloy, or lithium ions. 7) The battery according to 5) above, which has a positive electrode containing an organic solvent-soluble aniline polymer or other conductive polymer, a metal oxide, a metal sulfide, or a carbon material.

【0022】8) 一般式(I)8) General formula (I)

【化17】 [式中の記号は前記1)と同じ。]で表されるユニット
を有する化合物の少なくとも一種及び少なくとも一種の
電解質を含有する重合性モノマー混合物、またはこれに
可塑剤が添加された重合性モノマー混合物を、電池構成
用構造体内に入れ、または支持体上に配置し、かかる重
合性モノマー混合物を重合する工程を有することを特徴
とする電池の製造方法。 9) 一般式(II)
[Chemical 17] [The symbols in the formula are the same as those in 1) above. ] A polymerizable monomer mixture containing at least one compound having a unit represented by the following formula and at least one electrolyte, or a polymerizable monomer mixture in which a plasticizer is added thereto is placed in a structure for battery construction or supported. A method for producing a battery, comprising a step of disposing the mixture on the body and polymerizing the polymerizable monomer mixture. 9) General formula (II)

【化18】 [式中の記号は前記2)と同じ。]で表される構造を有
する化合物の少なくとも一種及び少なくとも一種の電解
質を含有する重合性モノマー混合物、またはこれに可塑
剤が添加された重合性モノマー混合物を、電池構成用構
造体内に入れ、または支持体上に配置し、かかる重合性
モノマー混合物を重合する工程を有することを特徴とす
る電池の製造方法。
Embedded image [The symbols in the formula are the same as those in 2) above. ] A polymerizable monomer mixture containing at least one compound having a structure represented by the formula and at least one electrolyte, or a polymerizable monomer mixture in which a plasticizer is added to the polymerizable monomer mixture, is placed in a structure for battery construction or supported. A method for producing a battery, comprising a step of disposing the mixture on the body and polymerizing the polymerizable monomer mixture.

【0023】10) 一般式(I)10) General formula (I)

【化19】 [式中の記号は前記1)と同じ。]で表されるユニット
を有する化合物の少なくとも一種から得られる重合体及
び/または該化合物を共重合成分とする共重合体、並び
に電極活物質または分極性材料を含むことを特徴とする
電極。 11) 一般式(II)
[Chemical 19] [The symbols in the formula are the same as those in 1) above. ] The polymer obtained from at least 1 type of the compound which has a unit represented by this, and / or the copolymer which uses this compound as a copolymerization component, and an electrode characterized by including an electrode active material or a polarizable material. 11) General formula (II)

【化20】 [式中の記号は前記2)と同じ。]で表される構造を有
する化合物の少なくとも一種から得られる重合体及び/
または該化合物を共重合成分とする共重合体、並びに電
極活物質または分極性材料を含むことを特徴とする電
極。
Embedded image [The symbols in the formula are the same as those in 2) above. ] And a polymer obtained from at least one compound having a structure represented by
Alternatively, an electrode comprising a copolymer containing the compound as a copolymerization component, and an electrode active material or a polarizable material.

【0024】12) 電極活物質または分極性材料が、
有機溶媒可溶性のアニリン系重合体もしくはその他の導
電性高分子、金属酸化物、金属硫化物または炭素材料で
ある前記10)もしくは11)記載の電極。 13) イオン伝導性物質を介して分極性電極を配置し
た電気二重層コンデンサであって、イオン伝導性物質が
前記1)ないし4)記載の高分子固体電解質であること
を特徴とする電気二重層コンデンサ。
12) The electrode active material or polarizable material is
The electrode according to 10) or 11) above, which is an organic solvent-soluble aniline polymer or other conductive polymer, metal oxide, metal sulfide, or carbon material. 13) An electric double layer capacitor in which polarizable electrodes are arranged via an ion conductive substance, wherein the ion conductive substance is the polymer solid electrolyte described in 1) to 4) above. Capacitors.

【0025】14) 一般式(I)14) General formula (I)

【化21】 [式中の記号は前記1)と同じ。]で表されるユニット
を有する化合物の少なくとも一種及び少なくとも一種の
電解質を含有する重合性モノマー混合物、またはこれに
可塑剤が添加された重合性モノマー混合物を、電気二重
層コンデンサ構成用構造体内に入れ、または支持体上に
配置し、かかる重合性モノマー混合物を重合する工程を
有することを特徴とする電気二重層コンデンサの製造方
法。 15) 一般式(II)
[Chemical 21] [The symbols in the formula are the same as those in 1) above. ] A polymerizable monomer mixture containing at least one compound having a unit represented by the following formula and at least one electrolyte, or a polymerizable monomer mixture in which a plasticizer is added thereto is placed in a structure for constructing an electric double layer capacitor. Or a step of polymerizing the polymerizable monomer mixture, which is arranged on a support, and a method for producing an electric double layer capacitor. 15) General formula (II)

【化22】 [式中の記号は前記2)と同じ。]で表される構造を有
する化合物の少なくとも一種及び少なくとも一種の電解
質を含有する重合性モノマー混合物、またはこれに可塑
剤が添加された重合性モノマー混合物を、電気二重層コ
ンデンサ構成用構造体内に入れ、または支持体上に配置
し、かかる重合性モノマー混合物を重合する工程を有す
ることを特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法。
[Chemical formula 22] [The symbols in the formula are the same as those in 2) above. ] A polymerizable monomer mixture containing at least one compound having a structure represented by the formula and at least one electrolyte, or a polymerizable monomer mixture in which a plasticizer is added thereto is placed in a structure for constructing an electric double layer capacitor. Or a step of polymerizing the polymerizable monomer mixture, which is arranged on a support, and a method for producing an electric double layer capacitor.

【0026】16) イオン伝導性物質を介して分極性
電極を配置した電気二重層コンデンサであって、分極性
電極が一般式(I)
16) An electric double layer capacitor in which polarizable electrodes are arranged via an ion conductive substance, wherein the polarizable electrodes are of the general formula (I).

【化23】 [式中の記号は前記1)と同じ。]で表されるユニット
を有する化合物の少なくとも一種から得られる重合体及
び/または該化合物を共重合成分とする共重合体と炭素
材料を含む複合物からなることを特徴とする電気二重層
コンデンサ。 17) イオン伝導性物質を介して分極性電極を配置し
た電気二重層コンデンサであって、分極性電極が一般式
(II)
[Chemical formula 23] [The symbols in the formula are the same as those in 1) above. ] An electric double layer capacitor comprising a polymer obtained from at least one kind of a compound having a unit represented by and a composite containing a carbon material and a copolymer having the compound as a copolymerization component. 17) An electric double layer capacitor in which a polarizable electrode is arranged via an ion conductive substance, wherein the polarizable electrode is represented by the general formula (II).

【化24】 [式中の記号は前記2)と同じ。]で表される構造を有
する化合物の少なくとも一種から得られる重合体及び/
または該化合物を共重合成分とする共重合体と炭素材料
を含む複合物からなることを特徴とする電気二重層コン
デンサ。
[Chemical formula 24] [The symbols in the formula are the same as those in 2) above. ] And a polymer obtained from at least one compound having a structure represented by
Alternatively, an electric double layer capacitor comprising a composite containing a copolymer containing the compound as a copolymerization component and a carbon material.

【0027】18) 一般式(I)18) General formula (I)

【化25】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 は有機
基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造のいず
れからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以外の元
素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそれぞれ
0または1〜5の整数を、zは0または1〜10の数値
を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0である。
また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に配列し
てもよい。但し、同一分子中の複数個の上記一般式
(I)で表されるユニット中のR1 、R2 及びx、y、
zの値は、それぞれ独立であり、同じである必要はな
い。]で表されるユニットを有する化合物の少なくとも
一種から得られる重合体または該化合物を共重合成分と
する共重合体。
[Chemical 25] [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y each represent 0 or an integer of 1 to 5, and z represents a numerical value of 0 or 1 to 10. However, when x = 0 and y = 0, z = 0.
Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. However, R 1 , R 2 and x, y in a plurality of units represented by the above general formula (I) in the same molecule,
The values of z are independent of each other and need not be the same. ] The polymer obtained from at least 1 type of the compound which has the unit represented by these, or the copolymer which uses this compound as a copolymerization component.

【0028】19) 一般式(II)19) Formula (II)

【化26】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 、R3
は有機基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造
のいずれからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以
外の元素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそ
れぞれ0または1〜5の整数を、zは0または1〜10
の数値を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0で
ある。また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に
配列してもよい。]で表される構造を有する化合物の少
なくとも一種から得られる重合体または該化合物を共重
合成分とする共重合体。
[Chemical formula 26] [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 , R 3
Represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y are 0 or an integer of 1 to 5, respectively, and z is 0 or 1 to 10.
Represents the numerical value of. However, when x = 0 and y = 0, z = 0. Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. ] The polymer obtained from at least 1 type of the compound which has a structure represented by these, or the copolymer which uses this compound as a copolymerization component.

【0029】20) 一般式(I)20) General formula (I)

【化27】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 は有機
基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造のいず
れからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以外の元
素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそれぞれ
0または1〜5の整数を、zは0または1〜10の数値
を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0である。
また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に配列し
てもよい。但し、同一分子中の複数個の上記一般式
(I)で表されるユニット中のR1 、R2 及びx、y、
zの値は、それぞれ独立であり、同じである必要はな
い。]で表されるユニットを有する化合物。
[Chemical 27] [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y each represent 0 or an integer of 1 to 5, and z represents a numerical value of 0 or 1 to 10. However, when x = 0 and y = 0, z = 0.
Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. However, R 1 , R 2 and x, y in a plurality of units represented by the above general formula (I) in the same molecule,
The values of z are independent of each other and need not be the same. ] The compound which has a unit represented by these.

【0030】21) 一般式(II)21) General formula (II)

【化28】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 、R3
は有機基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造
のいずれからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以
外の元素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそ
れぞれ0または1〜5の整数を、zは0または1〜10
の数値を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0で
ある。また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に
配列してもよい。]で表される構造を有する化合物。
[Chemical 28] [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 , R 3
Represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y are 0 or an integer of 1 to 5, respectively, and z is 0 or 1 to 10.
Represents the numerical value of. However, when x = 0 and y = 0, z = 0. Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. ] The compound which has a structure represented by these.

【0031】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
おいてカーボネート基とは、化学式−OCOO−で表さ
れる原子団を示し、カーボネート(側)鎖とは化学式−
OCOO−で表される原子団を有する(側)鎖を示す。
本発明の高分子固体電解質を製造するためのモノマーで
ある前記一般式(I)で表されるユニットを有する化合
物及び/または(II)で表される構造を有する化合物
は、次式の反応で得ることができる。 CH2 =C(R1 )CO(O(CH2x (CH(CH
3 ))yz NCO+
The present invention will be described in detail below. In the present invention, the carbonate group refers to an atomic group represented by the chemical formula —OCOO—, and the carbonate (side) chain is represented by the chemical formula —
A (side) chain having an atomic group represented by OCOO- is shown.
The compound having the unit represented by the general formula (I) and / or the compound having the structure represented by (II), which is a monomer for producing the polymer solid electrolyte of the present invention, can be prepared by the reaction of the following formula. Obtainable. CH 2 = C (R 1 ) CO (O (CH 2 ) x (CH (CH
3 )) y ) z NCO +

【化29】 [Chemical 29]

【化30】 Embedded image

【0032】一例として次式の反応のように2−メタク
リロイルオキシエチルイソシアナート(以下、MOIと
略記する。)とヒドロキシ炭酸プロピレンとを1:1の
モル比でスズ系触媒下、加熱反応させることにより2−
メタクリロイルオキシエチルカルバミド酸炭酸プロピレ
ンエステルが得られる。 CH2 =C(CH3 )COO(CH22 NCO+
As an example, as in the reaction of the following formula, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (hereinafter abbreviated as MOI) and propylene hydroxycarbonate are heated and reacted at a molar ratio of 1: 1 under a tin-based catalyst. By 2-
Methacryloyloxyethylcarbamic acid carbonic acid propylene ester is obtained. CH 2 = C (CH 3) COO (CH 2) 2 NCO +

【化31】 [Chemical 31]

【化32】 Embedded image

【0033】本発明の高分子固体電解質に含まれる重合
体は、前記一般式(I)で表されるユニットを有する化
合物及び/または(II)で表される構造を有する化合
物から選ばれる少なくとも一種の化合物を重合し、ある
いは該化合物を共重合成分として重合することにより得
られる。重合は、これらモノマーのアクリロイル基もし
くはメタクリロイル基の重合性を利用した一般的な方法
を採用することが出来る。すなわち、これらモノマー
を、あるいはこれらモノマーと他の重合性化合物との混
合物を、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパー
オキサイド等のラジカル重合触媒、CF3 COOH等の
プロトン酸、BF3 ,AlCl3 等のルイス酸等のカチ
オン重合触媒、あるいはブチルリチウム、ナトリウムナ
フタレン、リチウムアルコキシド等のアニオン重合触媒
を用いて、ラジカル、カチオンあるいはアニオン重合さ
せることができる。
The polymer contained in the solid polymer electrolyte of the present invention is at least one selected from the compound having the unit represented by the general formula (I) and / or the compound having the structure represented by (II). It is obtained by polymerizing the compound (1) or by using the compound as a copolymerization component. For the polymerization, a general method utilizing the polymerizability of the acryloyl group or methacryloyl group of these monomers can be adopted. That is, a radical polymerization catalyst such as azobisisobutyronitrile or benzoyl peroxide, a protonic acid such as CF 3 COOH, BF 3 , AlCl 3 or the like is prepared by mixing these monomers or a mixture of these monomers with another polymerizable compound. Radical, cationic or anionic polymerization can be carried out using a cationic polymerization catalyst such as Lewis acid or an anionic polymerization catalyst such as butyllithium, sodium naphthalene or lithium alkoxide.

【0034】また、かかる重合性モノマー混合物を膜状
等の形に成形後、重合させることも可能である。本発明
のように高分子固体電解質を電池や電気二重層コンデン
サに用いる場合には、特にこのように、重合性モノマー
混合物を成膜後に重合することが有利である。
It is also possible to polymerize such a polymerizable monomer mixture after being formed into a film-like shape. When the polymer solid electrolyte is used in a battery or an electric double layer capacitor as in the present invention, it is particularly advantageous to polymerize the polymerizable monomer mixture after the film formation as described above.

【0035】すなわち、前記一般式(I)で表されるユ
ニットを有する化合物及び/または(II)で表される
構造を有する化合物から選ばれる少なくとも一種の化合
物とアルカリ金属塩、4級アンモニウム塩、4級ホスホ
ニウム塩または遷移金属塩のごとき少なくとも一種の電
解質とを混合し、これら重合性モノマー混合物を前記触
媒の存在下あるいは非存在下に、場合によっては加熱及
び/または光等の電磁波を照射して重合させる。特に、
該重合性モノマー混合物を膜状等の形状に成形後に、例
えば加熱及び/または光等の電磁波を照射して、重合さ
せ、膜状重合物とすることにより、加工面での自由度が
広がり、応用上の大きなメリットとなる。
That is, at least one compound selected from the compound having a unit represented by the general formula (I) and / or the compound having a structure represented by (II), an alkali metal salt, a quaternary ammonium salt, At least one electrolyte such as a quaternary phosphonium salt or a transition metal salt is mixed, and the polymerizable monomer mixture is irradiated with electromagnetic waves such as heating and / or light in the presence or absence of the catalyst. To polymerize. In particular,
After molding the polymerizable monomer mixture into a film-like shape, for example, irradiation with an electromagnetic wave such as heating and / or light to polymerize the mixture to obtain a film-like polymer, thereby increasing the degree of freedom in the processed surface. This is a great application advantage.

【0036】本発明の高分子固体電解質を製造するため
のモノマーである前記一般式(I)で表されるユニット
を有する化合物及び/または(II)で表される構造を
有する化合物と混合する重合性化合物に特に限定はな
く、一般式(I)で表されるユニットを有する化合物及
び/または(II)で表される構造を有する化合物と共
重合可能なものであればよい。例えば、以下の一般式
(III) (CH2 =C(R1 )CO(O(CH2x (CH(CH3 ))yz NHCO OR2 −) (III) (式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 はオキ
シアルキレン基を含む2価の有機鎖を表す。該有機鎖は
直鎖状、分岐状、環状構造のいずれからなるものでもよ
く、炭素、水素及び酸素以外の元素が1個以上含まれて
いてもよい。x及びyはそれぞれ0または1〜5の整数
を、zは0または1〜10の整数を表す。但し、x=0
及びy=0の時はz=0である。また(CH2 )と(C
H(CH3))は不規則に配列してもよい。但し、同一
分子中の複数個の上記一般式(III)で表されるユニ
ット中のR1 、R2 及びx、y、zの値はそれぞれ独立
であり同じである必要はない。)で表されるユニットを
一つ以上有する(メタ)アクリロイルカルバミド酸エス
テル等のオキシアルキレン鎖を有するウレタン(メタ)
アクリレート、メタクリル酸ω−メチルオリゴオキシエ
チルエステル等のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)
アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、アクリル酸
n−ブチル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、
メタクリルアミド、アクリルアミド、N,N−ジメチル
メタクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリ
ロイルモルホリン、N,N−ジメチルアミノプロピル
(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド系
化合物、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系
化合物、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルホルムア
ミド等のN−ビニルアミド系化合物、エチルビニルエー
テル等のアルキルビニルエーテル、炭酸ビニレン、ビニ
ルピロリドン、マレイミド等の環状ビニル化合物等を挙
げることができる。
Polymerization by mixing with a compound having a unit represented by the general formula (I) and / or a compound having a structure represented by (II), which is a monomer for producing the solid polymer electrolyte of the present invention. There is no particular limitation on the compound, and any compound having a unit represented by the general formula (I) and / or a compound having a structure represented by (II) can be used. For example, the following general formula (III) (CH 2 = C (R 1) CO (O (CH 2) x (CH (CH 3)) y) z NHCO OR 2 -) (III) ( In the formula, R 1 Represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents a divalent organic chain containing an oxyalkylene group, which organic chain may have a linear, branched or cyclic structure, and includes carbon, hydrogen and oxygen. And x may represent an integer of 0 or 1 to 5, and z may represent an integer of 0 or 1 to 10. However, x = 0.
And when y = 0, z = 0. Also (CH 2 ) and (C
H (CH 3 )) may be randomly arranged. However, the values of R 1 , R 2 and x, y, and z in a plurality of units represented by the above general formula (III) in the same molecule are independent and need not be the same. ) Urethane (meth) having an oxyalkylene chain such as (meth) acryloylcarbamate having one or more units represented by
Having an oxyalkylene chain such as acrylate or methacrylic acid ω-methyl oligooxyethyl ester (meth)
(Meth) acrylic acid alkyl ester such as acrylic acid ester, methyl methacrylate, and n-butyl acrylate,
(Meth) acrylamide compounds such as methacrylamide, acrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, acryloylmorpholine, methacryloylmorpholine, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, styrene compounds such as styrene and α-methylstyrene. Examples thereof include N-vinylamide compounds such as N-vinylacetamide and N-vinylformamide, alkyl vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, and cyclic vinyl compounds such as vinylene carbonate, vinylpyrrolidone and maleimide.

【0037】この中で高誘電率で重合物の低ガラス転移
点と言う点を考慮して、オキシアルキレン鎖を有するウ
レタン(メタ)アクリレートや(メタ)アクリル酸エス
テルが好ましく、オキシアルキレン鎖を有するウレタン
(メタ)アクリレートが特に好ましい。
Among them, urethane (meth) acrylate and (meth) acrylic acid ester having an oxyalkylene chain are preferable in view of the fact that the polymer has a high dielectric constant and a low glass transition point, and has an oxyalkylene chain. Urethane (meth) acrylate is particularly preferred.

【0038】溶媒を用いる場合には、一般式(I)で表
されるユニットを有する化合物及び/または(II)で
表される構造を有する化合物の種類や重合触媒の有無に
もよるが、重合を阻害しない溶媒であればいかなる溶媒
でも良く、例えば、テトラヒドロフラン、アセトニトリ
ル、トルエン等を用いることができる。
When a solvent is used, the polymerization depends on the kind of the compound having the unit represented by the general formula (I) and / or the compound having the structure represented by (II) and the presence or absence of a polymerization catalyst. Any solvent may be used as long as it does not inhibit the above, and for example, tetrahydrofuran, acetonitrile, toluene and the like can be used.

【0039】重合させる温度としては、一般式(I)で
表されるユニットを有する化合物及び/または(II)
で表される構造を有する化合物の種類によるが、重合が
起こる温度であれば良く、通常は、0℃から200℃の
範囲で行えばよい。電磁波照射により重合させる場合に
は、一般式(I)で表されるユニットを有する化合物及
び/または(II)で表される構造を有する化合物の種
類によるが、例えば、ベンジルメチルケタール、ベンゾ
フェノン等の開始剤を使用して、数mW以上の紫外光ま
たはγ線等を照射して重合させることができる。
The temperature at which the polymerization is carried out is a compound having a unit represented by the general formula (I) and / or (II)
It depends on the kind of the compound having the structure represented by, but it may be carried out at a temperature at which the polymerization occurs, and it is usually carried out in the range of 0 ° C to 200 ° C. When polymerized by electromagnetic wave irradiation, it depends on the kind of the compound having the unit represented by the general formula (I) and / or the compound having the structure represented by (II). An initiator can be used to polymerize by irradiating with ultraviolet light of several mW or more, γ rays, or the like.

【0040】本発明の高分子固体電解質に用いる重合体
は、一般式(I)で表されるユニットを有する化合物及
び/または(II)で表される構造を有する化合物の単
独重合体であっても、2種以上の一般式(I)で表され
るユニットを有する化合物及び/または(II)で表さ
れる構造を有する化合物の共重合体であっても、あるい
は少なくとも一種の一般式(I)で表されるユニットを
有する化合物及び/または(II)で表される構造を有
する化合物と他の重合性化合物との共重合体であっても
よく、それらの混合物であってもよい。
The polymer used in the solid polymer electrolyte of the present invention is a homopolymer of a compound having a unit represented by the general formula (I) and / or a compound having a structure represented by (II). Also, it may be a copolymer of two or more kinds of compounds having a unit represented by the general formula (I) and / or a compound having a structure represented by the (II), or at least one general formula (I). A compound having a unit represented by (4) and / or a compound having a structure represented by (II) and another polymerizable compound may be a copolymer or a mixture thereof.

【0041】また、本発明の高分子固体電解質に用いる
重合体は、かかる一般式(I)で表されるユニットを有
する化合物及び/または(II)で表される構造を有す
る化合物の単独重合体であっても、2種以上の一般式
(I)で表されるユニットを有する化合物及び/または
(II)で表される構造を有する化合物の共重合体であ
っても、あるいは少なくとも一種の一般式(I)で表さ
れるユニットを有する化合物及び/または(II)で表
される構造を有する化合物と他の重合性化合物との共重
合体のうちの少なくとも1種と他の重合体との混合物で
あってもよい。他の重合体とは例えば、ポリエチレンオ
キサイド、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポ
リメタクリル(またはアクリル)酸エステル類、ポリホ
スファゼン類、ポリシロキサンあるいはポリシラン等の
中から選ばれる1種以上の重合体が挙げられる。
The polymer used in the solid polymer electrolyte of the present invention is a homopolymer of a compound having a unit represented by the general formula (I) and / or a compound having a structure represented by (II). Or a copolymer of a compound having two or more types of units represented by general formula (I) and / or a compound having a structure represented by (II), or at least one type of At least one kind of copolymers of a compound having a unit represented by the formula (I) and / or a compound having a structure represented by (II) and another polymerizable compound, and another polymer It may be a mixture. Examples of the other polymer include one or more polymers selected from polyethylene oxide, polyacrylonitrile, polybutadiene, polymethacrylic (or acrylic) acid esters, polyphosphazenes, polysiloxane, polysilane and the like.

【0042】上記の共重合体あるいは重合体混合物の中
に含まれる一般式(I)で表されるユニットを有する化
合物及び/または(II)で表される構造を有する化合
物由来の構造単位の量としては、かかる共重合体あるい
は重合体混合物の20重量%以上であれば、そのウレタ
ン結合を有するカーボネート鎖の特性を十分に発揮でき
るので好ましい。本発明の高分子固体電解質に用いる重
合体の分子量は1000以上100万以下が好ましく、
5000以上5万以下が特に好ましい。重合体の分子量
が高くなると加工後の膜強度等の膜特性が良好となる反
面、キャリアーイオン移動に重要な熱運動に制約を生
じ、イオン伝導性を低下させたり、溶剤にも溶けにくく
なり、加工面で不利になる。逆に、分子量が低すぎる
と、成膜性、膜強度等が悪化し、基本的な物理特性が劣
ることになる。
Amount of the structural unit derived from the compound having a unit represented by the general formula (I) and / or the compound having a structure represented by (II) contained in the above-mentioned copolymer or polymer mixture. It is preferable that the content of the copolymer or the polymer mixture is 20% by weight or more because the characteristics of the carbonate chain having a urethane bond can be sufficiently exhibited. The molecular weight of the polymer used in the solid polymer electrolyte of the present invention is preferably 1,000 or more and 1,000,000 or less,
It is particularly preferably 5,000 or more and 50,000 or less. When the molecular weight of the polymer becomes high, the film properties such as the film strength after processing are improved, but on the other hand, the thermal motion that is important for carrier ion transfer is restricted, the ion conductivity is lowered, and it becomes difficult to dissolve in a solvent. It is disadvantageous in terms of processing. On the other hand, if the molecular weight is too low, the film-forming property, the film strength, etc. deteriorate, and the basic physical properties deteriorate.

【0043】本発明の高分子固体電解質中に通常いわゆ
る可塑剤として用いられている有機化合物(本発明にお
いては可塑剤と表現する。)を添加すると固体電解質の
イオン伝導度がさらに向上するので好ましい。使用でき
る可塑剤としては、本発明の高分子固体電解質に用いる
モノマーとの相溶性が良好で、誘電率が大きく、沸点が
100℃以上であり、電気化学的安定範囲が広い化合物
が適している。そのような可塑剤としては、トリエチレ
ングリコールメチルエーテル、テトラエチレングリコー
ルジメチルエーテル等のオリゴエーテル類、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、炭酸ビニレン等のカーボネート類、ベンゾニト
リル、トルニトリル等の芳香族ニトリル類、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリ
ドン、N−ビニルピロリドン、スルホラン等の硫黄化合
物、リン酸エステル類等が挙げられる。この中で、オリ
ゴエーテル類及びカーボネート類が好ましく、カーボネ
ート類が特に好ましい。可塑剤の添加量が多いほど高分
子固体電解質のイオン伝導度は高くなるが、多過ぎると
高分子固体電解質の機械的強度が低下する。好ましい添
加量としては、(M)ACE重合体重量の5倍量以下で
ある。
It is preferable to add an organic compound which is usually used as a so-called plasticizer (referred to as a plasticizer in the present invention) to the polymer solid electrolyte of the present invention because the ionic conductivity of the solid electrolyte is further improved. . As the plasticizer that can be used, a compound having good compatibility with the monomer used in the solid polymer electrolyte of the present invention, a large dielectric constant, a boiling point of 100 ° C. or higher, and a wide electrochemical stability range is suitable. . Such plasticizers include oligoethers such as triethylene glycol methyl ether and tetraethylene glycol dimethyl ether, carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, vinylene carbonate, and aromatic nitriles such as benzonitrile and tolunitrile. , Sulfur compounds such as dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone and sulfolane, and phosphoric acid esters. Of these, oligoethers and carbonates are preferable, and carbonates are particularly preferable. The larger the amount of the plasticizer added, the higher the ionic conductivity of the solid polymer electrolyte, but if it is too large, the mechanical strength of the solid polymer electrolyte decreases. The preferable addition amount is not more than 5 times the weight of the (M) ACE polymer.

【0044】本発明の高分子固体電解質中重合体と複合
に用いる電解質の複合比は、側鎖もしくは架橋鎖のカー
ボネート基1個〜100個に対し、電解質分子1個の割
合が好ましい。複合に用いる電解質がカーボネート基の
1以上の比率で存在すると、イオンの移動が大きく阻害
され、逆に1/100以下の比率では、イオンの絶対量
が不足となってイオン伝導度が小さくなるため、好まし
くない。
The composite ratio of the polymer in the solid polymer electrolyte of the present invention and the electrolyte used for the composite is preferably one electrolyte molecule to one to 100 side chain or cross-linked carbonate groups. If the electrolyte used for the composite is present at a ratio of 1 or more of the carbonate groups, the migration of ions is greatly inhibited, and conversely, at a ratio of 1/100 or less, the absolute amount of ions is insufficient and the ionic conductivity is reduced. , Not preferable.

【0045】複合に用いる電解質の種類は特に限定され
るものではなく、電荷でキャリアーとしたいイオンを含
んだ電解質を用いれば良いが、高分子固体電解質中での
解離定数が大きいことが望ましく、アルカリ金属塩、
(CH34 NBF4 等の4級アンモニウム塩、(CH
34 PBF4 等の4級ホスホニウム塩、AgClO4
等の遷移金属塩あるいは塩酸、過塩素酸、ホウフッ化水
素酸等のプロトン酸が推奨される。
The type of electrolyte used for the composite is not particularly limited, and an electrolyte containing ions which are desired to be used as carriers by electric charge may be used, but it is desirable that the dissociation constant in the solid polymer electrolyte is large, Metal salt,
(CH 3 ) 4 NBF 4 and other quaternary ammonium salts, (CH
3 ) 4 Quaternary phosphonium salts such as PBF 4 , AgClO 4
A transition metal salt such as or a protic acid such as hydrochloric acid, perchloric acid, or fluoroboric acid is recommended.

【0046】本発明の電池に用いる負極活物質として
は,後述のように、アルカリ金属、アルカリ金属合金、
炭素材料のようなアルカリ金属イオンをキャリアーとす
る低酸化還元電位のものを用いることにより、高電圧、
高容量の電池が得られるので好ましい。従って、かかる
負極を用い、アルカリ金属イオンをキャリアーとする電
池に用いる場合の高分子固体電解質中の電解質としては
アルカリ金属塩が必要となる。このアルカリ金属塩の種
類としては、例えば、LiN(CF3 SO22 、Li
CF3 SO3 、LiPF6 、LiClO4 、LiI、L
iBF4 、LiSCN、LiAsF6 、NaCF3 SO
3 、NaPF6 、NaClO4 、NaI、NaBF4
NaAsF6 、KCF3 SO3 、KPF6 、KI等を挙
げることができる。この中で、アルカリ金属としては、
リチウムまたはリチウム合金を用いた場合が、高電圧、
高容量であり、かつ薄膜化が可能である点から最も好ま
しい。また、炭素材負極の場合には、アルカリ金属イオ
ンだけでなく、4級アンモニウム塩、4級ホスホニウム
塩、遷移金属塩、各種プロトン酸が使用できる。
Examples of the negative electrode active material used in the battery of the present invention include alkali metals, alkali metal alloys, and
By using a material with a low redox potential that uses an alkali metal ion as a carrier, such as a carbon material, a high voltage,
It is preferable because a high capacity battery can be obtained. Therefore, an alkali metal salt is required as an electrolyte in the polymer solid electrolyte when using such a negative electrode in a battery using alkali metal ions as a carrier. Examples of the alkali metal salt include, for example, LiN (CF 3 SO 2 ) 2 and Li.
CF 3 SO 3 , LiPF 6 , LiClO 4 , LiI, L
iBF 4 , LiSCN, LiAsF 6 , NaCF 3 SO
3 , NaPF 6 , NaClO 4 , NaI, NaBF 4 ,
NaAsF 6, KCF 3 SO 3, can be mentioned KPF 6, KI, or the like. Among these, as the alkali metal,
High voltage when using lithium or lithium alloy,
It is most preferable because it has a high capacity and can be thinned. In the case of a carbonaceous material negative electrode, not only alkali metal ions but also quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, transition metal salts, and various protic acids can be used.

【0047】固体電気二重層コンデンサの場合に複合に
用いる電解質の種類は特に限定されるものではなく、電
荷キャリアーとしたいイオンを含んだ化合物を用いれば
よいが、高分子固体電解質中での解離定数が大きく、分
極性電極と電気二重層を形成しやすいイオンを含むこと
が望ましい。このような化合物としては、(CH34
NBF4 、(CH3 CH24 NClO4 等の4級アン
モニウム塩、AgClO4 等の遷移金属塩、(CH3
4 PBF4 等の4級ホスホニウム塩、LiCF3 SO
3 、LiPF6 、LiClO4 、LiI、LiBF4
LiSCN、LiAsF6 、NaCF3 SO3 、NaP
6 、NaClO4 、NaI、NaBF4、NaAsF6
、KCF3 SO3 、KPF6 、KI等のアルカリ金属
塩、パラトルエンスルホン酸等の有機酸及びその塩、塩
酸、硫酸等の無機酸等が挙げられる。この中で、出力電
圧が高く取れ、解離定数が大きいという点から、4級ア
ンモニウム塩、4級ホスホニウム塩、アルカリ金属塩が
好ましい。4級アンモニウム塩の中では、(CH3 CH
2 )(CH3 CH2 CH2 CH23 NBF4 のよう
な、アンモニウムイオンの窒素上の置換基が異なってい
るものが、高分子固体電解質への溶解性あるいは解離定
数が大きいという点では好ましい。
The kind of the electrolyte used for the composite in the case of the solid electric double layer capacitor is not particularly limited, and a compound containing an ion to be used as a charge carrier may be used, but the dissociation constant in the polymer solid electrolyte is It is desirable to contain ions that are large in size and easily form a polarizable electrode and an electric double layer. Such compounds include (CH 3 ) 4
NBF 4 , quaternary ammonium salts such as (CH 3 CH 2 ) 4 NClO 4 , transition metal salts such as AgClO 4 , (CH 3 )
4 Quaternary phosphonium salt such as PBF 4 , LiCF 3 SO
3 , LiPF 6 , LiClO 4 , LiI, LiBF 4 ,
LiSCN, LiAsF 6 , NaCF 3 SO 3 , NaP
F 6 , NaClO 4 , NaI, NaBF 4 , NaAsF 6
, KCF 3 SO 3 , KPF 6 , and KI, alkali metal salts, organic acids such as paratoluenesulfonic acid and salts thereof, inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, and the like. Among these, a quaternary ammonium salt, a quaternary phosphonium salt, and an alkali metal salt are preferable from the viewpoints of high output voltage and large dissociation constant. Among the quaternary ammonium salts, (CH 3 CH
2 ) Those having different substituents on the nitrogen of the ammonium ion such as (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 ) 3 NBF 4 have a large solubility in the solid polymer electrolyte or a large dissociation constant. preferable.

【0048】本発明の電池の構成において、負極にアル
カリ金属、アルカリ金属合金、炭素材料、導電性高分子
のようなアルカリ金属イオンをキャリアーとする低酸化
還元電位の電極活物質(負極活物質)を用いることによ
り、高電圧、高容量の電池が得られるので好ましい。こ
のような電極活物質の中では、リチウム金属あるいはリ
チウム/アルミニウム合金、リチウム/鉛合金、リチウ
ム/アンチモン合金等のリチウム合金類が最も低酸化還
元電位であるため特に好ましい。また、炭素材料もLi
イオンを吸蔵した場合低酸化還元電位となり、しかも安
定、安全であるという点で特に好ましい。Liイオンを
吸蔵放出できる炭素材料としては、天然黒鉛、人造黒
鉛、気相法黒鉛、石油コークス、石炭コークス、ピッチ
系炭素、ポリアセン、C60、C70等のフラーレン類等が
挙げられる。
In the structure of the battery of the present invention, an electrode active material (negative electrode active material) having a low redox potential, which uses as a carrier an alkali metal ion such as an alkali metal, an alkali metal alloy, a carbon material, or a conductive polymer for the negative electrode. The use of is preferable because a high voltage and high capacity battery can be obtained. Among such electrode active materials, lithium metal or lithium alloys such as lithium / aluminum alloy, lithium / lead alloy, lithium / antimony alloy and the like are particularly preferable because they have the lowest redox potential. Also, the carbon material is Li
It is particularly preferable in that it has a low redox potential when occluding ions and is stable and safe. Examples of the carbon material capable of occluding and releasing Li ions include natural graphite, artificial graphite, vapor grown graphite, petroleum coke, coal coke, pitch carbon, polyacene, and fullerenes such as C 60 and C 70 .

【0049】本発明の電池の構成において、正極に金属
酸化物、金属硫化物、導電性高分子あるいは炭素材料の
ような高酸化還元電位の電極活物質(正極活物質)を用
いることにより、高電圧、高容量の電池が得られるので
好ましい。このような電極活物質の中では、充填密度が
高くなり、体積容量密度が高くなるという点では、酸化
コバルト、酸化マンガン、酸化バナジウム、酸化ニッケ
ル、酸化モリブデン等の金属酸化物、硫化モリブデン、
硫化チタン、硫化バナジウム等の金属硫化物が好まし
く、特に酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化コバルト等
が高容量、高電圧という点から好ましい。また、柔軟で
薄膜にし易いという点では、特にポリアニリン等の導電
性高分子が好ましい。
In the structure of the battery of the present invention, by using an electrode active material (positive electrode active material) having a high redox potential such as a metal oxide, a metal sulfide, a conductive polymer or a carbon material for the positive electrode, This is preferable because a battery having a high voltage and a high capacity can be obtained. Among such electrode active materials, metal oxides such as cobalt oxide, manganese oxide, vanadium oxide, nickel oxide, and molybdenum oxide, molybdenum sulfide, and molybdenum sulfide are included in terms of high packing density and high volume capacity density.
Metal sulfides such as titanium sulfide and vanadium sulfide are preferable, and manganese oxide, nickel oxide, cobalt oxide and the like are particularly preferable from the viewpoint of high capacity and high voltage. In addition, a conductive polymer such as polyaniline is particularly preferable because it is flexible and can be easily formed into a thin film.

【0050】金属酸化物や金属硫化物を製造する方法は
特に限定されず、例えば、「電気化学、第22巻、57
4頁、1954年」に記載されているような、一般的な
電解法や加熱法によって製造される。また、これらを電
極活物質としてリチウム電池に使用する場合、電池の製
造時に、例えば、Lix CoO2 やLix MnO2 等の
形でLi元素を金属酸化物あるいは金属硫化物に挿入
(複合)した状態で用いるのが好ましい。このようにL
i元素を挿入する方法は特に限定されず、例えば、電気
化学的にLiイオンを挿入する方法や、米国特許第43
57215号に記載されているように、Li2 CO3
の塩と金属酸化物を混合、加熱処理することによって実
施できる。
The method for producing the metal oxide or the metal sulfide is not particularly limited, and for example, “Electrochemistry, Vol. 22, 57”.
4 page, 1954 ”, it is manufactured by a general electrolytic method or heating method. When these are used for a lithium battery as an electrode active material, Li element is inserted into a metal oxide or a metal sulfide in the form of Li x CoO 2 or Li x MnO 2 (composite) at the time of manufacturing the battery. It is preferable to use it in the prepared state. Like this
The method of inserting the i element is not particularly limited, and examples thereof include a method of electrochemically inserting Li ions and US Pat.
As described in Japanese Patent No. 57215, it can be carried out by mixing a salt such as Li 2 CO 3 and a metal oxide and heating the mixture.

【0051】導電性高分子の例としては、ポリアニリ
ン、ポリアセチレン及びその誘導体、ポリパラフェニレ
ン及びその誘導体、ポリピロリレン及びその誘導体、ポ
リチエニレン及びその誘導体、ポリピリジンジイル及び
その誘導体、ポリイソチアナフテニレン及びその誘導
体、ポリフリレン及びその誘導体、ポリセレノフェン及
びその誘導体、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチエ
ニレンビニレン、ポリフリレンビニレン、ポリナフテニ
レンビニレン、ポリセレノフェンビニレン、ポリピリジ
ンジイルビニレン等のポリアリーレンビニレン及びそれ
らの誘導体等が挙げられる。中でも有機溶媒に可溶性の
アニリン誘導体の重合体が特に好ましい。これらの電池
あるいは電極において電極活物質として用いられる導電
性高分子は、後述のような化学的あるいは電気化学的方
法あるいはその他の公知の方法に従って製造される。
Examples of the conductive polymer include polyaniline, polyacetylene and its derivatives, polyparaphenylene and its derivatives, polypyrrolylene and its derivatives, polythienylene and its derivatives, polypyridinediyl and its derivatives, polyisothianaphthenylene and its derivatives. Derivatives, polyfrillene and its derivatives, polyselenophene and its derivatives, polyparaphenylene vinylene, polythienylene vinylene, polyfrillene vinylene, polynaphthenylene vinylene, polyselenophene vinylene, polypyridine diyl vinylene, and other polyarylene vinylenes and the like. And the like. Among them, a polymer of an aniline derivative soluble in an organic solvent is particularly preferable. The conductive polymer used as an electrode active material in these batteries or electrodes is manufactured by a chemical or electrochemical method as described below or another known method.

【0052】また、炭素材料としては、天然黒鉛、人造
黒鉛、気相法黒鉛、石油コークス、石炭コークス、フッ
化黒鉛、ピッチ系炭素、ポリアセン等が挙げられる。ま
た、本発明の電池あるいは電極において電極活物質とし
て用いられる炭素材料は、市販のものを用いることがで
き、あるいは公知の方法に従って製造される。本発明の
電極あるいは電池における正極活物質として、特に有機
溶媒可溶性のアニリン系重合体を用いると、成形を溶液
塗布で行なうことができるので有利であり、薄膜電池を
作製する場合に特に有利である。アニリン系重合体とし
ては、ポリアニリン、ポリ−o−トルイジン、ポリ−m
−トルイジン、ポリ−o−アニシジン、ポリ−m−アニ
シジン、ポリキシリジン類、ポリ−2,5−ジメトキシ
アニリン、ポリ−2,6−ジメトキシアニリン、ポリ−
2,5−ジエトキシアニリン、ポリ−2,6−ジエトキ
シアニリン、ポリ−o−エトキシアニリン、ポリ−m−
エトキシアニリン及びこれらの共重合体を挙げることが
できるが、特にこれらに限定されるものではなく、アニ
リン誘導体から導かれる繰返し単位を有する重合体であ
れば良い。また、有機溶媒可溶性のアニリン系重合体中
の側鎖の導入量は、多いほど溶解性という点では都合が
良いが、導入量が増加するほど、正極としての重量あた
りの容量が低下するというマイナス面が表れる。従っ
て、好ましいアニリン系重合体としては、例えば、ポリ
アニリン、ポリ−o−トルイジン、ポリ−m−トルイジ
ン、ポリ−o−アニシジン、ポリ−m−アニシジン、ポ
リキシリジン類が挙げられる。
Examples of the carbon material include natural graphite, artificial graphite, vapor grown graphite, petroleum coke, coal coke, fluorinated graphite, pitch carbon and polyacene. Further, as the carbon material used as an electrode active material in the battery or electrode of the present invention, a commercially available carbon material can be used, or it can be produced according to a known method. The use of an organic solvent-soluble aniline polymer as the positive electrode active material in the electrode or battery of the present invention is advantageous because molding can be performed by solution coating, and is particularly advantageous when a thin film battery is produced. . Examples of the aniline-based polymer include polyaniline, poly-o-toluidine, and poly-m.
-Toluidine, poly-o-anisidine, poly-m-anisidine, polyxylidines, poly-2,5-dimethoxyaniline, poly-2,6-dimethoxyaniline, poly-
2,5-diethoxyaniline, poly-2,6-diethoxyaniline, poly-o-ethoxyaniline, poly-m-
Examples thereof include ethoxyaniline and copolymers thereof, but are not particularly limited thereto, and any polymer having a repeating unit derived from an aniline derivative may be used. Further, the introduction amount of the side chain in the organic solvent-soluble aniline-based polymer is more convenient in terms of solubility, but as the introduction amount increases, the capacity per weight of the positive electrode decreases. The surface appears. Therefore, preferable aniline-based polymers include, for example, polyaniline, poly-o-toluidine, poly-m-toluidine, poly-o-anisidine, poly-m-anisidine, and polyxylidines.

【0053】本発明において用いられるアニリン系重合
体の重合方法は特に限定されるものではないが、一般に
は、例えば、「ジャーナル・オブ・ケミカル・ソサエテ
ィー、ケミカル・コミュニケーション、1784頁(1
987)」等で報告されているように、アニリン、o−
アニシジン等のアニリン誘導体を電気化学的または化学
的に酸化重合する方法が挙げられる。
The polymerization method of the aniline polymer used in the present invention is not particularly limited, but generally, for example, "Journal of Chemical Society, Chemical Communication, page 1784 (1.
987) "and the like, aniline, o-
Examples thereof include a method of electrochemically or chemically oxidizing and oxidizing an aniline derivative such as anisidine.

【0054】電気化学的酸化重合は、陽極酸化によって
行われ、電流密度約0.01〜50mA/cm2 、電解
電圧0.1〜30Vの範囲で、定電流法、定電圧法ある
いはそれ以外の如何なる方法をも用いることができる。
電解液のpHとしては特に制限はないが、好ましくはp
Hが3以下、特に好ましくは2以下である。pH調節に
用いる酸の具体例としては、HCl、HBF4 、CF3
COOH、H2 SO4、HNO3 、パラトルエンスルホ
ン酸等の強酸を挙げることができるが、特にこれらに限
定されるものではない。化学的酸化重合の場合には、例
えば、アニリン誘導体を酸性溶液中で過酸化物、過硫酸
塩のような酸化剤で酸化重合させることができる。この
場合に用いる酸としては、電気化学的酸化重合の場合に
用いるものと同様のものを用いることが出来るが、これ
らに限定されるものではない。
The electrochemical oxidative polymerization is carried out by anodic oxidation, and the current density is about 0.01 to 50 mA / cm 2 , and the electrolysis voltage is 0.1 to 30 V. Any method can be used.
The pH of the electrolytic solution is not particularly limited, but preferably p
H is 3 or less, particularly preferably 2 or less. Specific examples of the acid used for pH adjustment include HCl, HBF 4 , CF 3
Strong acids such as COOH, H 2 SO 4 , HNO 3 and paratoluenesulfonic acid can be mentioned, but the acid is not particularly limited thereto. In the case of chemical oxidative polymerization, for example, the aniline derivative can be oxidatively polymerized in an acidic solution with an oxidizing agent such as peroxide or persulfate. As the acid used in this case, the same acid as that used in the electrochemical oxidative polymerization can be used, but the acid is not limited thereto.

【0055】このような方法で得られる、本発明で用い
られるアニリン系重合体の分子量は特に限定されない
が、通常2000以上のものであれば好ましい。このよ
うな方法によって得られるアニリン系重合体は、一般的
に重合溶液中のアニオンをドーパントとして含んだ状態
で得られる場合が多く、溶解性や重量当りの容量の面で
不利となる。従って、例えば成膜成形法により、電極に
成形する前に、これらアニオンを脱ドープし、さらに、
還元型にすることが好ましい。脱ドープの方法としては
特に制限はないが、一般的にはアンモニア水、水酸化ナ
トリウム等の塩基で処理する方法がとられる。また、還
元方法についても特に制限はなく、一般的な化学的ある
いは電気化学的還元を行なえばよい。例えば、化学的還
元方法については、ヒドラジンやフェニルヒドラジン溶
液中に塩基で処理したアニリン系重合体を室温下浸漬も
しくは撹拌することで容易に還元できる。
The molecular weight of the aniline polymer used in the present invention obtained by such a method is not particularly limited, but it is usually preferably 2000 or more. The aniline-based polymer obtained by such a method is generally obtained in a state where the anion in the polymerization solution is contained as a dopant, which is disadvantageous in terms of solubility and capacity per weight. Therefore, by, for example, a film forming method, dedoping these anions before forming the electrode,
The reduced form is preferred. The dedoping method is not particularly limited, but a method of treating with a base such as aqueous ammonia or sodium hydroxide is generally used. The reduction method is not particularly limited, and general chemical or electrochemical reduction may be performed. For example, regarding the chemical reduction method, the aniline-based polymer treated with a base in a hydrazine or phenylhydrazine solution can be easily reduced by immersion or stirring at room temperature.

【0056】このようにして得た脱ドープ型もしくは還
元型アニリン系重合体は、種々の有機溶媒に可溶であ
り、溶液状態で、前記一般式(I)で表されるユニット
を有する化合物及び/または(II)で表される構造を
有する少なくとも一種の化合物を含有する重合性モノマ
ー溶液と混合でき、そのように調製した混合物を用い
て、例えば塗布法等により、種々の支持体、例えば、電
極上へ薄膜形成したり、あるいはその他の形状へ成形す
ることにより、電極を製造することができる。アニリン
系重合体が溶解する溶媒としては、ベンゼン環上の置換
基の種類によるので、特に限定されないが、N−メチル
ピロリドンのようなピロリドン類、ジメチルホルムアミ
ドのようなアミド類、m−クレゾール、ジメチルプロピ
レンウレア等の極性溶媒等が挙げられる。
The dedoped or reduced aniline-based polymer thus obtained is soluble in various organic solvents, and a compound having a unit represented by the above general formula (I) in a solution state and / Or a polymerizable monomer solution containing at least one compound having a structure represented by (II), and using the mixture prepared as described above, for example, by a coating method, various supports, for example, The electrode can be manufactured by forming a thin film on the electrode or molding it into another shape. The solvent in which the aniline-based polymer is dissolved depends on the kind of the substituent on the benzene ring, and is not particularly limited, but pyrrolidones such as N-methylpyrrolidone, amides such as dimethylformamide, m-cresol and dimethyl. Examples include polar solvents such as propylene urea.

【0057】本発明によれば、上記のように、有機溶媒
可溶性のアニリン系重合体のごとき可溶性の導電性高分
子であっても、本発明の高分子固体電解質に用いる重合
体を用いることにより、柔軟で薄膜の電極を製造するこ
とができるので、本発明の電極あるいは電池において用
いることのできる前記導電性高分子は有機溶媒可溶性で
あっても、不溶性であっても良い。
According to the present invention, as described above, even if a soluble conductive polymer such as an organic solvent-soluble aniline polymer is used, it is possible to use the polymer used for the solid polymer electrolyte of the present invention. Since the flexible thin film electrode can be manufactured, the conductive polymer that can be used in the electrode or the battery of the present invention may be soluble or insoluble in an organic solvent.

【0058】次に、本発明の電極及び電池の製造方法の
一例について詳しく説明する。本発明の電極は、例え
ば、一般式(I)で表されるユニットを有する化合物及
び/または(II)で表される構造を有する化合物から
選ばれる少なくとも一種の化合物を、場合によっては更
に他の重合性化合物及び/または可塑剤を添加して、前
記の電極活物質(正極活物質または負極活物質)と混合
する。その場合、混合する各成分の比率は、目的とする
電池により適切なものとする。このようにして得た重合
性モノマー/電極活物質混合物を膜状等の形状に成形
後、重合を行うことにより電極を製造する。この方法に
おいて、重合は前述の一般式(I)で表されるユニット
を有する化合物及び/または(II)で表される構造を
有する化合物から選ばれる少なくとも一種の化合物から
得られる重合体を得る場合と同様の重合方法によること
ができ、例えば、加熱及び/または電磁波照射により重
合を行なうことができる。電極活物質が、例えば有機溶
媒可溶性のアニリン系重合体の場合のように、流動性の
高い重合性モノマー/電極活物質混合物を与える場合に
は、該混合物を集電体あるいはその他ガラス等の支持体
上に塗布して成膜する等の方法で成形後重合することに
より電極を製造する。
Next, an example of the method for manufacturing the electrode and the battery of the present invention will be described in detail. The electrode of the present invention comprises, for example, at least one compound selected from the compound having the unit represented by the general formula (I) and / or the compound having the structure represented by (II), and optionally other compound. A polymerizable compound and / or a plasticizer is added and mixed with the above electrode active material (positive electrode active material or negative electrode active material). In that case, the ratio of each component to be mixed should be appropriate for the intended battery. The polymerizable monomer / electrode active material mixture thus obtained is molded into a film-like shape and then polymerized to produce an electrode. In this method, the polymerization is carried out in the case of obtaining a polymer obtained from at least one compound selected from the compound having the unit represented by the general formula (I) and / or the compound having the structure represented by (II). The same polymerization method as described above can be used, and for example, the polymerization can be performed by heating and / or electromagnetic wave irradiation. When the electrode active material provides a mixture of polymerizable monomer / electrode active material having high fluidity such as an organic solvent-soluble aniline polymer, the mixture is supported on a collector or other glass. An electrode is manufactured by polymerizing after molding by a method such as coating on the body to form a film.

【0059】このようにして製造した、前記の電極活物
質を含む電極を少なくとも一方の電極とし、同様にして
製造した他の電極活物質を含む電極あるいはその他通常
用いられる電極をもう一方の電極とし、両極をお互いに
接触しないように電池構成用構造体内に入れ、または支
持体上に配置する。例えば、電極の端に適当な厚みのス
ペーサーを介して正極と負極をはり合せて、前記構造体
内に入れ、次に、正極と負極の間に、一般式(I)で表
されるユニットを有する化合物及び/または(II)で
表される構造を有する化合物から選ばれる少なくとも一
種の化合物と、アルカリ金属塩のごとき前記の電解質か
ら選ばれる少なくとも一種の電解質を混合し、場合によ
っては更に他の重合性化合物及び/または可塑剤を添加
混合して調製した重合性モノマー混合物を注入した後、
例えば、加熱及び/または電磁波照射により重合する
等、前述の一般式(I)で表されるユニットを有する化
合物及び/または(II)で表される構造を有する化合
物から選ばれる少なくとも一種の化合物から得られる重
合体及び/または該化合物を共重合成分とする共重合体
を得る場合の重合方法と同様の方法で重合することによ
り、あるいは、更に重合後必要に応じてポリオレフィン
樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂で封止することによ
り、電極と電解質が良好に接触した電池が得られる。か
かる前述の重合性モノマー混合物を重合して得た電極を
用いた場合には、電極と電解質が特に良好に接触した電
池が得られる。なお、かかる重合性モノマー混合物を調
製する場合、混合する各成分の比率は目的とする電池に
より適切なものとする。なお、前記電池構成用構造体あ
るいは前記支持体はSUS等の金属、ポリプロピレン、
ポリイミド等の樹脂、または導電性もしくは絶縁性ガラ
ス等のセラミックス材料が好ましいが、特にこれらの材
料からなるものに限定されるものではなく、また、その
形状は筒状、箱状、シート状その他いかなる形状でもよ
い。
The electrode containing the above-mentioned electrode active material produced in this manner is used as at least one electrode, and the electrode containing the other electrode active material produced in the same manner or another commonly used electrode is used as the other electrode. , Both electrodes are placed in a battery structure structure or placed on a support so that they do not contact each other. For example, the positive electrode and the negative electrode are attached to each other through a spacer having an appropriate thickness at the end of the electrode and placed in the structure, and then the unit represented by the general formula (I) is provided between the positive electrode and the negative electrode. Compound and / or at least one compound selected from compounds having a structure represented by (II) and at least one electrolyte selected from the above-mentioned electrolytes such as alkali metal salts are mixed, and in some cases further polymerization After injecting a polymerizable monomer mixture prepared by adding and mixing a polymerizable compound and / or a plasticizer,
For example, from at least one compound selected from the compound having a unit represented by the general formula (I) and / or the compound having a structure represented by (II), which is polymerized by heating and / or electromagnetic wave irradiation. Polymerization by the same method as in the case of obtaining the obtained polymer and / or a copolymer having the compound as a copolymerization component, or after the polymerization, if necessary, a polyolefin resin, an epoxy resin, etc. By sealing with an insulating resin, a battery in which the electrode and the electrolyte are in good contact can be obtained. When an electrode obtained by polymerizing the above-mentioned polymerizable monomer mixture is used, a battery in which the electrode and the electrolyte are in excellent contact can be obtained. In addition, when preparing such a polymerizable monomer mixture, the ratio of each component to be mixed should be appropriate depending on the intended battery. The battery structure or the support is a metal such as SUS, polypropylene,
A resin such as polyimide or a ceramic material such as conductive or insulating glass is preferable, but the material is not particularly limited to those made of these materials, and the shape thereof is cylindrical, box-shaped, sheet-shaped or any other shape. It may have a shape.

【0060】前述したように、一般式(I)で表される
ユニットを有する化合物及び/または(II)で表され
る構造を有する化合物から選ばれる少なくとも一種の化
合物を含むモノマー混合物と少なくとも一種の電解質を
混合して得られる混合液を重合することにより、一般式
(I)で表されるユニットを有する化合物及び/または
(II)で表される構造を有する化合物から選ばれる少
なくとも一種の化合物から得られる重合体及び/または
該化合物を共重合成分とする共重合体重合体と少なくと
も一種の電解質を含む複合体からなる高分子固体電解質
を製造する方法が、薄膜電池を製造する場合に特に有用
である。
As described above, a monomer mixture containing at least one compound selected from the compound having the unit represented by the general formula (I) and / or the compound having the structure represented by (II) and at least one compound. By polymerizing a mixed solution obtained by mixing an electrolyte, at least one compound selected from the compound having a unit represented by the general formula (I) and / or the compound having a structure represented by (II) The method for producing a polymer solid electrolyte composed of the obtained polymer and / or a copolymer containing the copolymer as a copolymerization component and at least one electrolyte is particularly useful when producing a thin film battery. is there.

【0061】このようにして製造される本発明の電池の
一例として、薄膜固体二次電池の一例の概略断面図を図
1に示す。図中、1は正極、2は高分子固体電解質、3
は負極、4は集電体であるステンレス箔、5はスペーサ
ーである絶縁性ポリイミドフィルムであり、6は絶縁性
樹脂封止剤である。
FIG. 1 shows a schematic sectional view of an example of a thin film solid secondary battery as an example of the battery of the present invention manufactured in this way. In the figure, 1 is a positive electrode, 2 is a solid polymer electrolyte, 3
Is a negative electrode, 4 is a stainless steel foil which is a current collector, 5 is an insulating polyimide film which is a spacer, and 6 is an insulating resin sealant.

【0062】捲回型電池を製造する場合は、あらかじ
め、調製しておいた高分子固体電解質シートを介して、
上記正極及び負極をはりあわせ、捲回し、電池構成用構
造体内に挿入後に更に前記重合性モノマー混合物を注入
し、重合させるという方法も可能である。次に本発明の
固体電気二重層コンデンサについて説明する。本発明の
固体電気二重層コンデンサにおいて、本発明の前記高分
子固体電解質を用いることにより、出力電圧が高く、取
り出し電流が大きく、あるいは加工性、信頼性に優れた
全固体電気二重層コンデンサが提供される。
In the case of producing a wound type battery, a polymer solid electrolyte sheet prepared in advance is used to
A method is also possible in which the positive electrode and the negative electrode are laminated, wound, inserted into the structure for battery construction, and then the polymerizable monomer mixture is further injected and polymerized. Next, the solid-state electric double layer capacitor of the present invention will be described. In the solid electric double layer capacitor of the present invention, the use of the polymer solid electrolyte of the present invention provides an all solid electric double layer capacitor having a high output voltage, a large extraction current, or excellent processability and reliability. To be done.

【0063】本発明の固体電気二重層コンデンサの一例
の概略断面図を図2に示す。この例は、大きさ1cm×
1cm、厚み約0.5mmの薄型セルで、8は集電体で
あり、集電体の内側には一対の分極性電極7が配置され
ており、その間に高分子固体電解質膜9が配置されてい
る。10はスペーサーであり、この例では絶縁性フィル
ムが用いられ、11は絶縁性樹脂封止剤、12はリード
線である。集電体8は電子伝導性で電気化学的に耐食性
があり、できるだけ比表面積の大きい材料を用いること
が好ましい。例えば、各種金属及びその燒結体、電子伝
導性高分子、カーボンシート等を挙げることができる。
分極性電極7は、通常電気二重層コンデンサに用いられ
る炭素材料等の分極性材料からなる電極であればよい
が、かかる炭素材料に本発明の高分子固体電解質を複合
させたものが好ましい。分極性材料としての炭素材料と
しては、比表面積が大きければ特に制限はないが、比表
面積の大きいほど電気二重層の容量が大きくなり好まし
い。例えば、ファーネスブラック、サーマルブラック
(アセチレンブラックを含む)、チャンネルブラック等
のカーボンブラック類や、椰子がら炭等の活性炭、天然
黒鉛、人造黒鉛、気相法で製造したいわゆる熱分解黒
鉛、ポリアセン及びC60、C70を挙げることができる。
FIG. 2 shows a schematic sectional view of an example of the solid-state electric double layer capacitor of the present invention. This example is 1 cm in size
A thin cell having a size of 1 cm and a thickness of about 0.5 mm, 8 is a current collector, a pair of polarizable electrodes 7 is arranged inside the current collector, and a solid polymer electrolyte membrane 9 is arranged between them. ing. 10 is a spacer, an insulating film is used in this example, 11 is an insulating resin sealant, and 12 is a lead wire. The current collector 8 is preferably made of a material having electronic conductivity and electrochemical corrosion resistance, and a material having a large specific surface area as much as possible. For example, various metals and their sintered bodies, electron conductive polymers, carbon sheets and the like can be mentioned.
The polarizable electrode 7 may be an electrode made of a polarizable material such as a carbon material usually used in an electric double layer capacitor, but a composite of the polymer solid electrolyte of the present invention with such a carbon material is preferable. The carbon material as the polarizable material is not particularly limited as long as it has a large specific surface area, but the larger the specific surface area, the larger the capacity of the electric double layer, which is preferable. For example, carbon blacks such as furnace black, thermal black (including acetylene black) and channel black, activated carbon such as coconut palm charcoal, natural graphite, artificial graphite, so-called pyrolytic graphite produced by a vapor phase method, polyacene and C 60 and C 70 can be mentioned.

【0064】次に本発明の固体電気二重層コンデンサの
製造方法の一例について説明する。前述したように、一
般式(I)で表されるユニットを有する化合物及び/ま
たは(II)で表される構造を有する化合物から選ばれ
る少なくとも一種の化合物を少なくとも一種の電解質と
混合して、場合によっては更に他の重合性化合物及び/
または可塑剤を添加混合して得られる重合性モノマー混
合物を重合することにより、一般式(I)で表されるユ
ニットを有する化合物及び/または(II)で表される
構造を有する化合物から選ばれる少なくとも一種の化合
物から得られる重合体及び/または該化合物を共重合成
分とする共重合体と少なくとも一種の電解質を含む複合
体が得られるが、この方法が本発明の固体電気二重層コ
ンデンサを製造する場合に特に有用である。
Next, an example of a method for manufacturing the solid electric double layer capacitor of the present invention will be described. As described above, when at least one compound selected from the compound having the unit represented by the general formula (I) and / or the compound having the structure represented by (II) is mixed with at least one electrolyte, Depending on the other polymerizable compound and /
Alternatively, a compound having a unit represented by the general formula (I) and / or a compound having a structure represented by (II) is selected by polymerizing a polymerizable monomer mixture obtained by adding and mixing a plasticizer. A polymer obtained from at least one compound and / or a composite containing a copolymer having the compound as a copolymerization component and at least one electrolyte can be obtained, and this method produces the solid electric double layer capacitor of the present invention. It is especially useful when

【0065】本発明の固体電気二重層コンデンサにおい
て好ましく用いられる、炭素材料のごとき分極性材料と
前記一般式(I)で表されるユニットを有する化合物及
び/または(II)で表される構造を有する化合物から
選ばれる少なくとも一種の化合物から得られる重合体及
び/または該化合物を共重合成分とする共重合体を含む
分極性電極を製造する場合、まず、例えば、一般式
(I)で表されるユニットを有する化合物及び/または
(II)で表される構造を有する化合物から選ばれる少
なくとも一種の化合物を、場合によっては更に他の重合
性化合物及び/または可塑剤を添加して、分極性材料と
混合する。その場合、混合する各成分の比率は、目的と
するコンデンサにより適切なものとする。このようにし
て得た重合性モノマー/分極性材料混合物を、支持体
上、例えば集電体上に成膜した後、例えば、加熱及び/
または電磁波照射により重合を行なう等、前述の重合体
を得る場合の重合方法と同様の方法により重合すること
により、分極性電極を製造する。本法によれば、集電体
に良好に接触した複合薄膜電極を製造できる。
A polarizable material such as a carbon material, a compound having a unit represented by the general formula (I) and / or a structure represented by (II), which are preferably used in the solid electric double layer capacitor of the present invention, are prepared. In the case of producing a polarizable electrode containing a polymer obtained from at least one compound selected from the compounds having and / or a copolymer having the compound as a copolymerization component, first, for example, a polarizable electrode represented by the general formula (I) At least one compound selected from the group consisting of a compound having a unit and / or a compound having a structure represented by (II), and optionally a polymerizable compound and / or a plasticizer may be added to the polarizable material. Mix with. In that case, the ratio of each component to be mixed should be appropriate depending on the intended condenser. The polymerizable monomer / polarizable material mixture thus obtained is formed into a film on a support, for example, a current collector, and then heated and / or
Alternatively, a polarizable electrode is produced by polymerizing by the same method as the above-mentioned polymerizing method for obtaining the polymer, such as polymerizing by irradiation of electromagnetic waves. According to this method, a composite thin film electrode that is in good contact with the current collector can be manufactured.

【0066】このようにして製造した分極性電極2枚を
お互いに接触しないようにコンデンサ構成用構造体内に
入れ、または支持体上に配置する。例えば、電極の端に
適当な厚みのスペーサーを介して両電極をはり合せて、
前記構造体内に入れ、次に、この2枚の分極性電極の間
に、一般式(I)で表されるユニットを有する化合物及
び/または(II)で表される構造を有する化合物から
選ばれる少なくとも一種の化合物と、アルカリ金属塩の
ごとき前記の電解質から選ばれる少なくとも一種の電解
質を混合し、場合によってはさらに他の重合性化合物及
び/または可塑剤を添加混合して調製した重合性モノマ
ー混合物を注入した後、上記と同様の方法により重合す
ることにより、あるいは、さらに、重合後必要に応じて
ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂で封
止することにより、電極と電解質が良好に接触した電気
二重層コンデンサが得られる。かかるモノマー混合物を
調製する場合、混合する各成分の比率は、目的とするコ
ンデンサにより適切なものとする。本法により、特に薄
型全固体電気二重層コンデンサを製造することができ
る。尚、前記コンデンサ構成用構造体あるいは前記支持
体は、SUS等の金属、ポリプロピレン、ポリイミド等
の樹脂、または導電性もしくは絶縁性ガラス等のセラミ
ックス材料であればよいが、特にこれらの材料からなる
ものに限定されるものではなく、また、その形状は、筒
状、箱状、シート状その他いかなる形状でもよい。
The two polarizable electrodes manufactured in this manner are placed in a structure for forming a capacitor or arranged on a support so as not to contact each other. For example, attach both electrodes to the end of the electrode through a spacer of appropriate thickness,
It is selected from the compound having a unit represented by the general formula (I) and / or the compound having a structure represented by (II) between the two polarizable electrodes which are placed in the structure. A polymerizable monomer mixture prepared by mixing at least one compound and at least one electrolyte selected from the above electrolytes such as alkali metal salts, and optionally further adding and mixing another polymerizable compound and / or a plasticizer. After injecting, by polymerizing by the same method as above, or by further sealing after polymerization with an insulating resin such as a polyolefin resin or an epoxy resin as necessary, the electrode and the electrolyte are in good contact with each other. The obtained electric double layer capacitor is obtained. When preparing such a monomer mixture, the ratio of each component to be mixed should be appropriate for the intended condenser. By this method, a particularly thin all-solid-state electric double layer capacitor can be manufactured. The capacitor structure or the support may be a metal such as SUS, a resin such as polypropylene or polyimide, or a ceramic material such as conductive or insulative glass, but is particularly composed of these materials. However, the shape is not limited to the above, and may be any shape such as a tubular shape, a box shape, and a sheet shape.

【0067】電気二重層コンデンサの形状としては、図
2のようなシート型のほかに、コイン型、あるいは分極
性電極及び高分子固体電解質のシート状積層体を円筒状
に捲回し、円筒管状のコンデンサ構成用構造体に入れ、
封止して製造された円筒型等であっても良い。捲回型コ
ンデンサを製造する場合は、あらかじめ調製しておいた
高分子固体電解質シートを介して、上記分極性電極をは
りあわせ、捲回し、コンデンサ構成用構造体内に挿入後
に更に前記重合性モノマー混合物を注入し、重合させる
という方法も可能である。
As the shape of the electric double layer capacitor, in addition to the sheet type as shown in FIG. 2, a coin type or a sheet type laminated body of a polarizable electrode and a polymer solid electrolyte is wound into a cylindrical shape to form a cylindrical tubular shape. Put it in the structure for capacitor construction,
It may be a cylindrical type manufactured by sealing. In the case of producing a wound-type capacitor, the polarizable electrodes are bonded together via a polymer solid electrolyte sheet prepared in advance, wound, and inserted into the structure for constructing a capacitor, and then the polymerizable monomer mixture is further added. It is also possible to inject and polymerize.

【0068】[0068]

【作用】本発明の高分子固体電解質は、前述のとおり、
その原料である重合性モノマー混合物から容易に成膜、
複合できるウレタン結合を有するカーボネート基を側鎖
に導入した高誘電率の高分子からなる高イオン伝導性の
固体電解質であり、膜強度も良好であり、薄膜加工性に
も優れている。
The function of the solid polymer electrolyte of the present invention is as described above.
A film can be easily formed from the polymerizable monomer mixture that is the raw material.
It is a solid electrolyte of high ion conductivity made of a high dielectric constant polymer having a side chain of a carbonate group having a urethane bond capable of being compounded, and has good film strength and excellent thin film processability.

【0069】本発明の電池は、イオン伝導性物質として
前記高分子固体電解質を用いることにより、薄膜化など
加工も容易であり、薄膜でも短絡の恐れがなく、取り出
し電流が大きく、信頼性の高い電池であり、特に全固体
型電池とすることができる。また、本発明の、負極がリ
チウムまたはリチウム合金またはリチウムイオンを吸蔵
放出できる炭素材料等の活物質を含む電極からなる電池
は、イオン伝導性物質として前記高分子固体電解質を用
いることにより、薄膜化など加工も容易であり、薄膜で
も短絡の恐れがなく、取り出し電流が大きく、信頼性の
高い電池であり、特に全固体型電池とすることができ
る。
In the battery of the present invention, by using the polymer solid electrolyte as the ion conductive material, it is easy to process it into a thin film, there is no fear of short circuit even in the thin film, the extraction current is large and the reliability is high. It is a battery, and can be an all-solid-state battery in particular. Further, the battery of the present invention, in which the negative electrode is composed of an electrode containing an active material such as lithium or a lithium alloy or a carbon material capable of inserting and extracting lithium ions, can be formed into a thin film by using the polymer solid electrolyte as an ion conductive material. It is a battery that is easy to process, has no fear of short-circuiting even with a thin film, has a large extraction current, and has high reliability, and in particular can be an all-solid-state battery.

【0070】また、本発明の正極が、前記一般式(I)
で表されるユニットを有する化合物及び/または(I
I)で表される構造を有する化合物から選ばれる少なく
とも一種の化合物から得られる重合体及び/または該化
合物を共重合成分とする共重合体と有機溶媒可溶性のア
ニリン系重合体もしくはその他の導電性高分子、金属酸
化物、金属硫化物または炭素材料等の活物質を含む電極
からなり、電解質として前記高分子固体電解質を用いる
ことを特徴とする電池は、薄膜化など加工も容易であ
り、薄膜でも短絡の恐れがなく、取り出し電流が大き
く、高容量で、信頼性の高い電池であり、特に全固体型
電池とすることができる。 【】さらにまた、本発明の、前記一般式(I)で表され
るユニットを有する化合物及び/または(II)で表さ
れる構造を有する化合物から選ばれる少なくとも一種の
化合物から得られる重合体及び/または該化合物を共重
合成分とする共重合体と有機溶媒可溶性のアニリン系重
合体もしくはその他の導電性高分子、金属酸化物、金属
硫化物または炭素材料等の電極活物質を含む電極及び該
電極の製造方法は、電極としての活性度に優れた該電極
活物質の電気化学的活性度を損なうことなく、必要に応
じた柔軟性を有する電極を提供するものであり、例え
ば、薄膜状の電極を提供することができ、該電極は種々
の電池の電極として有用である。
Further, the positive electrode of the present invention has the general formula (I)
A compound having a unit represented by and / or (I
A polymer obtained from at least one compound selected from the compounds having the structure represented by I) and / or a copolymer containing the compound as a copolymerization component and an organic solvent-soluble aniline-based polymer or other conductive materials. A battery comprising an electrode containing an active material such as a polymer, a metal oxide, a metal sulfide or a carbon material and characterized by using the polymer solid electrolyte as an electrolyte is easy to process such as thin film, However, there is no risk of short circuit, the current for extraction is large, the capacity is high, and the reliability is high. In particular, it can be an all-solid-state battery. Furthermore, a polymer obtained from at least one compound selected from the compound having a unit represented by the general formula (I) and / or the compound having a structure represented by (II) of the present invention, And / or an electrode containing a copolymer containing the compound as a copolymerization component and an organic solvent-soluble aniline-based polymer or other conductive polymer, a metal oxide, a metal sulfide, or an electrode active material such as a carbon material, and the like. The method for producing an electrode is to provide an electrode having flexibility as necessary without impairing the electrochemical activity of the electrode active material having excellent activity as an electrode, for example, a thin film Electrodes can be provided, which are useful as electrodes in various batteries.

【0071】また、本発明の電池の製造方法によれば、
種々の形状の電池を製造することができ、特に電池の薄
型化が容易であり、高容量、高電流で作動でき、あるい
はサイクル性が良好な信頼性に優れた電池を製造するこ
とができ、特に全固体型電池を製造することができる。
Further, according to the battery manufacturing method of the present invention,
It is possible to manufacture batteries of various shapes, in particular, it is easy to make the battery thin, and it is possible to manufacture batteries with high capacity, high current operation, or excellent cycleability and excellent reliability, In particular, all-solid-state batteries can be manufactured.

【0072】本発明の電気二重層コンデンサは、重合性
モノマー混合物から容易に成膜、複合できるウレタン結
合を有するオキシアルキル基を側鎖に導入した櫛型高分
子または網目状高分子となる重合性モノマー混合物に電
解質を溶解させたものを重合させて、高イオン伝導性で
膜強度の良好な高分子固体電解質としたものをイオン伝
導性物質として用いることによって製造される、薄膜で
も短絡がなく、出力電圧及び取り出し電流が大きく、信
頼性の高い電気二重層コンデンサであり、特に全固体型
電気二重層コンデンサとすることができる。特に、本発
明の電気二重層コンデンサ及びその製造方法によれば、
分極性電極とイオン伝導性物質である高分子固体電解質
との接触が良好になされており、薄膜でも短絡がなく、
出力電圧及び取り出し電流が大きく、信頼性の高い電気
二重層コンデンサが提供され、特に全個体型電気二重層
コンデサが提供される。
The electric double layer capacitor of the present invention can be easily formed into a film from a mixture of polymerizable monomers and can be composited to form a comb polymer or a network polymer in which an oxyalkyl group having a urethane bond is introduced into a side chain. Polymerized by dissolving an electrolyte in a monomer mixture, produced by using as a high ion conductivity and good polymer solid electrolyte polymer solid electrolyte as an ion conductive material, there is no short circuit even in a thin film, It is an electric double layer capacitor having a high output voltage and a large extraction current and high reliability, and in particular, it can be an all-solid-state electric double layer capacitor. Particularly, according to the electric double layer capacitor of the present invention and the manufacturing method thereof,
Good contact between the polarizable electrode and the solid polymer electrolyte, which is an ion-conducting substance, has no short circuit even in a thin film.
An electric double layer capacitor having high output voltage and extraction current and high reliability is provided, and in particular, an all-solid-state electric double layer capacitor is provided.

【0073】[0073]

【実施例】以下に本発明について代表的な例を示しさら
に具体的に説明する。なお、これらは説明のための単な
る例示であって、本発明はこれらに何等制限されるもの
ではない。 実施例1<メタクリロイルオキシエチルカルバミド酸炭
酸プロピレンエステル(MOECP)の合成> アリルグリシジルエーテル34.2gにトリフェニルリ
ンを触媒として炭酸ガスを10〜15kg/cm2 の高
圧下、100℃で14時間付加させることにより、アリ
ロキシ炭酸プロピレンを42.3g得た。次いで、白金
触媒を加え、40℃で5時間反応させることにより、脱
アリル化し、ヒドロキシ炭酸プロピレン25gを得た。
The present invention will be described in more detail below by showing typical examples. Note that these are merely examples for description, and the present invention is not limited to these. Example 1 <Synthesis of methacryloyloxyethyl carbamic acid carbonic acid propylene ester (MOECP)> Carbon dioxide gas was added to 34.2 g of allyl glycidyl ether at 100 ° C. for 14 hours under high pressure of 10 to 15 kg / cm 2 using triphenyl phosphorus as a catalyst. By doing so, 42.3 g of allyloxy propylene carbonate was obtained. Next, a platinum catalyst was added and the reaction was carried out at 40 ° C. for 5 hours to deallylate the carboxylic acid to obtain 25 g of propylene hydroxycarbonate.

【0074】このヒドロキシ炭酸プロピレン0.1mo
l(=11.8g)と2−メタクリロイルオキシエチル
イソシアナート(MOI)0.1mol(=15.5
g)を窒素雰囲気中でよく精製したTHF100mlに
溶解した後、0.33gのジブチルチンジラウレートを
添加した。その後、50℃で約3時間反応させることに
より、無色の液体としてMOECPを27g得た。生成
物がMOECPであることは以下の分析により確認し
た。 (1)融点:60℃ (3)赤外線吸収スペクトル:(KBr錠剤、cm-1) 3362,2960,2267,1798,1716,
1638,1537,1455,1398,1322,
1299,1255,1171,1091,1055,
952,851,816,773,715,605 (4)核磁気共鳴スペクトル:(CDCl3 ) δ=2.0(s,3H)、3.5(m,2H)、4.2
(t,2H)、4.3(m,3H)、4.6(m,1
H)、4.9(m,1H)、5.3(t,1H)、5.
6(s,1H)、6.1(s,1H) (5)FAB−MSスペクトル:296([M+Na]
+ )、274([M+H]+ )、188、69 以上の結果から、MOIとヒドロキシ炭酸プロピレンは
1対1で反応し、さらにMOIのイソシアナート基が消
失し、ウレタン結合が生成していることがわかった。
This propylene hydroxycarbonate 0.1 mo
1 (= 11.8 g) and 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (MOI) 0.1 mol (= 15.5)
g) was dissolved in 100 ml of well-purified THF in a nitrogen atmosphere and then 0.33 g of dibutyltin dilaurate was added. Then, by reacting at 50 ° C. for about 3 hours, 27 g of MOECP was obtained as a colorless liquid. The product was confirmed to be MOECP by the following analysis. (1) Melting point: 60 ° C (3) Infrared absorption spectrum: (KBr tablet, cm −1 ) 3362, 2960, 2267, 1798, 1716,
1638, 1537, 1455, 1398, 1322
1299, 1255, 1171, 1091, 1055
952,851,816,773,715,605 (4) Nuclear magnetic resonance spectrum: (CDCl 3 ) δ = 2.0 (s, 3H), 3.5 (m, 2H), 4.2
(T, 2H), 4.3 (m, 3H), 4.6 (m, 1)
H), 4.9 (m, 1H), 5.3 (t, 1H), 5.
6 (s, 1H), 6.1 (s, 1H) (5) FAB-MS spectrum: 296 ([M + Na]
+ ), 274 ([M + H] + ), 188, 69 From the above results, the MOI and the propylene hydroxycarbonate react in a one-to-one manner, and the isocyanate group of the MOI disappears to form a urethane bond. I understood.

【0075】実施例2<MOECP系高分子固体電解質
の作製と評価> 実施例1で合成したMOECP1.5gをTHF10c
cに溶解させ、LiCF3 SO3 0.15gを加えてよ
く混合した。次いでTHFを室温減圧下で除去し、MO
ECP/LiCF3 SO3 混合物を粘稠液体として得
た。アルゴン雰囲気下、この混合物をガラス板状に塗布
後、80℃で1時間加熱したところ、MOECP/Li
CF3 SO3 複合体が約50μmの透明なフィルムとし
て得られた。このフィルムの25℃でのイオン伝導度を
インピーダンス法にて測定したところ、3×10-5S/
cmであった。
Example 2 <Preparation and Evaluation of MOECP Polymer Solid Electrolyte> 1.5 g of MOECP synthesized in Example 1 was added to 10 c of THF.
It was dissolved in c, and 0.15 g of LiCF 3 SO 3 was added and mixed well. Then THF was removed at room temperature under reduced pressure and MO
An ECP / LiCF 3 SO 3 mixture was obtained as a viscous liquid. After coating this mixture on a glass plate in an argon atmosphere and heating at 80 ° C. for 1 hour, MOECP / Li
The CF 3 SO 3 composite was obtained as a transparent film of about 50 μm. When the ionic conductivity of this film at 25 ° C. was measured by the impedance method, it was 3 × 10 −5 S /
It was cm.

【0076】実施例3 実施例2で用いたLiCF3 SO3 に代えて、LiBF
4 0.20g用いた以外は実施例2と同様にして固体電
解質を作製した。この固体電解質の25℃でのイオン伝
導度をインピーダンス法にて測定したところ、4×10
-5S/cmであった。この固体電解質フィルムのイオン
伝導度の温度変化をインピーダンス法にて測定したとこ
ろ、図3のようになった。図3の縦軸はイオン伝導度を
対数で示し、横軸は温度を1000/絶対温度で示した
アレニウスプロットで、その傾きはMOECP重合体/
LiBF4 系固体電解質中のイオン移動の活性化エネル
ギーを表している。
Example 3 Instead of LiCF 3 SO 3 used in Example 2, LiBF 3 was used.
A solid electrolyte was prepared in the same manner as in Example 2 except that 0.20 g of 4 was used. The ionic conductivity of this solid electrolyte at 25 ° C. was measured by the impedance method to be 4 × 10.
It was -5 S / cm. When the temperature change of the ionic conductivity of this solid electrolyte film was measured by the impedance method, it was as shown in FIG. The ordinate of FIG. 3 shows the ionic conductivity in logarithm, and the abscissa shows the Arrhenius plot showing the temperature in 1000 / absolute temperature, the slope of which is MOECP polymer /
It represents the activation energy of ion transfer in a LiBF 4 based solid electrolyte.

【0077】実施例4<2−メタクリロイルオキシエチ
ルカルバミド酸2−メタクリロイルオキシエチルカルバ
モイルオリゴオキシエチル/オキシプロピルエステル
(MCMC(800))の合成> MOI0.2mol(=31.0g)、平均分子量80
0のオリゴエチレングリコール/プロピレングリコール
共重合体0.1mol(=80g)を窒素雰囲気中でよ
く精製したTHF100mlに溶解した後、0.66g
のジブチルチンジラウレートを添加した。その後、50
℃で約3時間反応させることにより、無色のゲル状固体
としてMCMC(800)を得た。そのH1−NMR、
IR及び元素分析の結果から、MOIとオリゴエチレン
グリコール/プロピレングリコール共重合体は2対1で
反応し、さらにMOIのイソシアナート基が消失し、ウ
レタン結合が生成していることがわかった。
Example 4 <Synthesis of 2-methacryloyloxyethylcarbamic acid 2-methacryloyloxyethylcarbamoyloligooxyethyl / oxypropyl ester (MCMC (800))> MOI 0.2 mol (= 31.0 g), average molecular weight 80
After dissolving 0.1 mol (= 80 g) of an oligoethylene glycol / propylene glycol copolymer of 0 in 100 ml of well-purified THF in a nitrogen atmosphere, 0.66 g
Of dibutyltin dilaurate was added. Then 50
MCMC (800) was obtained as a colorless gel-like solid by reacting at 0 ° C. for about 3 hours. Its H1-NMR,
From the results of IR and elemental analysis, it was found that the MOI and the oligoethylene glycol / propylene glycol copolymer reacted in a ratio of 2 to 1, the isocyanate group of the MOI disappeared, and a urethane bond was formed.

【0078】実施例5<MOECP/MCMC(80
0)共重合体高分子固体電解質の作製と評価> 実施例1で合成したMOECP1.50gと実施例4で
合成したMCMC(800)1.50gをTHF20c
cに溶解させ、LiCF3 SO3 0.30gを加えてよ
く混合した。次いで、THFを室温減圧下で除去し、M
OECP/MCMC(800)/LiCF3 SO3 混合
物を粘稠液体として得た。アルゴン雰囲気下、この混合
物をガラス板状に塗布後、80℃で1時間加熱したとこ
ろ、MOECP/MCMC(800)共重合体/LiC
3 SO3 複合体が約50μmの透明な自立フィルムと
して得られた。このフィルムの25℃でのイオン伝導度
をインピーダンス法にて測定したところ、2×10-4
/cmであった。この固体電解質フィルムのイオン伝導
度の温度変化をインピーダンス法にて測定したところ、
図3のようになった。図3の縦軸はイオン伝導度を対数
で示し、横軸は温度を1000/絶対温度で示したアレ
ニウスプロットで、その傾きはMOECP/MCMC
(800)共重合体/LiCF3 SO3 系固体電解質中
のイオン移動の活性化エネルギーを表している。
Example 5 <MOECP / MCMC (80
0) Preparation and Evaluation of Copolymer Solid Electrolyte> MOECP (1.50 g) synthesized in Example 1 and MCMC (800) (1.50 g) synthesized in Example 4 were added to THF 20c.
It was dissolved in c and 0.30 g of LiCF 3 SO 3 was added and mixed well. The THF is then removed at room temperature under reduced pressure and M
An OECP / MCMC (800) / LiCF 3 SO 3 mixture was obtained as a viscous liquid. After coating this mixture on a glass plate in an argon atmosphere and heating at 80 ° C. for 1 hour, MOECP / MCMC (800) copolymer / LiC
The F 3 SO 3 composite was obtained as a transparent free-standing film of about 50 μm. When the ionic conductivity of this film at 25 ° C. was measured by the impedance method, it was 2 × 10 −4 S
Was / cm. When the temperature change of the ionic conductivity of this solid electrolyte film was measured by the impedance method,
It looks like Figure 3. The vertical axis of FIG. 3 is an Arrhenius plot in which the ionic conductivity is logarithmic and the horizontal axis is temperature 1000 / absolute temperature, and the slope thereof is MOECP / MCMC.
It represents the activation energy of ion transfer in the (800) copolymer / LiCF 3 SO 3 based solid electrolyte.

【0079】実施例6 実施例5で用いたLiCF3 SO3 に代えて、LiPF
6 を0.30g用いた以外は実施例5と同様にして固体
電解質を作製した。この固体電解質の25℃でのイオン
伝導度をインピーダンス法にて測定したところ、3×1
-4S/cmであった。
Example 6 Instead of LiCF 3 SO 3 used in Example 5, LiPF
A solid electrolyte was produced in the same manner as in Example 5 except that 0.30 g of 6 was used. The ionic conductivity of this solid electrolyte at 25 ° C. was measured by the impedance method to be 3 × 1.
It was 0 −4 S / cm.

【0080】実施例7 実施例5で用いたLiCF3 SO3 に代えて、NaCF
3 SO3 を0.26g用いた以外は実施例5と同様にし
て、固体電解質を作製した。この固体電解質の25℃で
のイオン伝導度をインピーダンス法にて測定したとこ
ろ、8×10-5S/cmであった。
Example 7 Instead of LiCF 3 SO 3 used in Example 5, NaCF was used.
A solid electrolyte was produced in the same manner as in Example 5 except that 0.26 g of 3 SO 3 was used. When the ionic conductivity of this solid electrolyte at 25 ° C. was measured by the impedance method, it was 8 × 10 −5 S / cm.

【0081】実施例8 実施例5で用いたLiCF3 SO3 に代えて、AgIを
0.60g用いた以外は実施例5と同様にして、固体電
解質を作製した。この固体電解質の25℃でのイオン伝
導度をインピーダンス法にて測定したところ、5×10
-4S/cmであった。
Example 8 A solid electrolyte was prepared in the same manner as in Example 5 except that 0.60 g of AgI was used instead of LiCF 3 SO 3 used in Example 5. When the ionic conductivity of this solid electrolyte at 25 ° C. was measured by the impedance method, it was 5 × 10 5.
It was -4 S / cm.

【0082】実施例9 実施例5で用いたLiCF3 SO3 に代えて、テトラエ
チルアンモニウムテトラフルオロボレート(TEAB)
を0.43g用いた以外は実施例5と同様にして、固体
電解質を作製した。この固体電解質の25℃でのイオン
伝導度をインピーダンス法にて測定したところ、2×1
-4S/cmであった。
Example 9 Instead of LiCF 3 SO 3 used in Example 5, tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEAB) was used.
A solid electrolyte was produced in the same manner as in Example 5 except that 0.43 g of was used. When the ionic conductivity of this solid electrolyte at 25 ° C. was measured by the impedance method, it was 2 × 1.
It was 0 −4 S / cm.

【0083】実施例10<2−メタクリロイルオキシエ
チルカルバミド酸ω−メチルオリゴオキシエチルエステ
ル(MECME(550))の合成> メタクリロイルオキシエチルイソシアナート(MOI)
0.1mol(=15.5g)、平均分子量550のモ
ノメチルオリゴエチレングリコール0.1mol(=5
5g)を、窒素雰囲気中でよく精製したTHF100m
lに溶解した後、0.66gのジブチルチンジラウレー
トを添加する。その後、50℃で約3時間反応させるこ
とにより、無色の粘稠液体としてMECME(550)
を得た。そのH1−NMR、IR及び元素分析の結果か
ら、MOIとモノメチルオリゴエチレングリコールは1
対1で反応し、さらにMOIのイソシアナート基が消失
し、ウレタン結合が生成していることがわかった。
Example 10 <Synthesis of 2-methacryloyloxyethylcarbamic acid ω-methyloligooxyethyl ester (MECME (550))> Methacryloyloxyethyl isocyanate (MOI)
0.1 mol (= 15.5 g), 0.1 mol (= 5) of monomethyl oligoethylene glycol having an average molecular weight of 550
5 g) was thoroughly purified in a nitrogen atmosphere and 100 m of THF was used.
After dissolving in 1, 0.66 g of dibutyltin dilaurate is added. Then, by reacting at 50 ° C. for about 3 hours, MECME (550) was obtained as a colorless viscous liquid.
I got From the results of the H1-NMR, IR and elemental analysis, MOI and monomethyl oligoethylene glycol were 1
It was found that the reaction was carried out in a pair of 1, the isocyanate group of MOI disappeared, and a urethane bond was formed.

【0084】実施例11<MOECP/MECMC(5
50)共重合体高分子固体電解質の作製と評価> 実施例1で合成したMOECP1.50gと実施例10
で合成したMECMC(550)1.50gをTHF2
0ccに溶解させ、LiBF4 を0.20g加えてよく
混合した。次いで、THFを室温減圧下で除去し、MO
ECP/MECMC(550)/LiBF4 混合物を粘
稠液体として得た。アルゴン雰囲気下、この混合物をガ
ラス板状に塗布後、80℃で1時間加熱したところ、M
OECP/MECMC(550)共重合体/LiBCF
4 複合体が約50μmの透明な自立フィルムとして得ら
れた。このフィルムの25℃でのイオン伝導度をインピ
ーダンス法にて測定したところ、3×10-4S/cmで
あった。
Example 11 <MOECP / MECMC (5
50) Preparation and Evaluation of Copolymer Polymer Solid Electrolyte> MOECP (1.50 g) synthesized in Example 1 and Example 10
1.50 g of MECMC (550) synthesized in
It was dissolved in 0 cc, 0.20 g of LiBF 4 was added and mixed well. Then THF was removed at room temperature under reduced pressure and MO
An ECP / MECMC (550) / LiBF 4 mixture was obtained as a viscous liquid. This mixture was coated on a glass plate in an argon atmosphere and heated at 80 ° C. for 1 hour.
OECP / MECMC (550) copolymer / LiBCF
The 4 composite was obtained as a transparent free-standing film of about 50 μm. When the ionic conductivity of this film at 25 ° C. was measured by the impedance method, it was 3 × 10 −4 S / cm.

【0085】比較例1<MCMC(800)系高分子固
体電解質の作製と評価> 実施例4で合成したMCMC(800)1.5gをTH
F10ccに溶解させ、LiCF3 SO3 0.15gを
加えてよく混合した。次いでTHFを室温減圧下で除去
し、MCMC(800)/LiCF3 SO3 混合物を粘
稠液体として得た。アルゴン雰囲気下、この混合物をガ
ラス板状に塗布後、80℃で1時間加熱したところ、M
CMC(800)/LiCF3 SO3 複合体が約50μ
mの透明なフィルムとして得られた。このフィルムの2
5℃でのイオン伝導度をインピーダンス法にて測定した
ところ、8×10-6S/cmであった。
Comparative Example 1 <Preparation and Evaluation of MCMC (800) -based Polymer Solid Electrolyte> 1.5 g of MCMC (800) synthesized in Example 4 was used as TH.
It was dissolved in F10 cc, 0.15 g of LiCF 3 SO 3 was added and mixed well. Then THF was removed under reduced pressure at room temperature to give the MCMC (800) / LiCF 3 SO 3 mixture as a viscous liquid. This mixture was coated on a glass plate in an argon atmosphere and heated at 80 ° C. for 1 hour.
CMC (800) / LiCF 3 SO 3 composite is about 50μ
m as a transparent film. 2 of this film
When the ionic conductivity at 5 ° C. was measured by the impedance method, it was 8 × 10 −6 S / cm.

【0086】実施例12<N−メタクリロイルカルバミ
ド酸炭酸プロピレンエステル(NMCP)の合成> 実施例1で合成したヒドロキシ炭酸プロピレン0.1m
ol(=11.8g)とN−メタクリロイルイソシアナ
ート(MAI)0.1mol(=11.1g)を、窒素
雰囲気中でよく精製したTHF100mlに溶解した
後、0.33gのジブチルチンジラウレートを添加し
た。その後、50℃で約3時間反応させることにより、
無色の液体としてNMCPを22g得た。生成物がNM
CPであることは以下の分析により確認した。 (1)融点:56℃ (3)赤外線吸収スペクトル:(KBr錠剤、cm-1) 3290,2988,2257,1780,1708,
1636,1509,1458,1400,1292,
1218,1172,1098,1057,999,9
47,890,803,771,716,666,60
3,483 (4)核磁気共鳴スペクトル:(CDCl3 ) δ=1.9(s,3H)、4.3〜4.6(m,4
H)、5.0(m,1H)、5.6(s,1H)、5.
9(s,1H)、8.6(s,1H) (5)FAB−MSスペクトル:252([M+Na]
+ )、230([M+H]+ )、69 以上の結果から、MAIとヒドロキシ炭酸プロピレンは
1対1で反応し、さらにMAIのイソシアナート基が消
失し、ウレタン結合が生成していることがわかった。
Example 12 <Synthesis of N-methacryloylcarbamic acid carbonic acid propylene ester (NMCP)> 0.1 m of propylene hydroxycarbonate synthesized in Example 1
ol (= 11.8 g) and N-methacryloyl isocyanate (MAI) 0.1 mol (= 11.1 g) were dissolved in 100 ml of well-purified THF in a nitrogen atmosphere, and then 0.33 g of dibutyltin dilaurate was added. . After that, by reacting at 50 ° C. for about 3 hours,
22 g of NMCP was obtained as a colorless liquid. The product is NM
It was confirmed to be CP by the following analysis. (1) Melting point: 56 ° C (3) Infrared absorption spectrum: (KBr tablet, cm −1 ) 3290, 2988, 2257, 1780, 1708,
1636, 1509, 1458, 1400, 1292,
1218, 1172, 1098, 1057, 999, 9
47,890,803,771,716,666,60
3,483 (4) Nuclear magnetic resonance spectrum: (CDCl 3 ) δ = 1.9 (s, 3H), 4.3 to 4.6 (m, 4)
H), 5.0 (m, 1H), 5.6 (s, 1H), 5.
9 (s, 1H), 8.6 (s, 1H) (5) FAB-MS spectrum: 252 ([M + Na]
+ ), 230 ([M + H] + ), 69 From the above results, it is clear that MAI and propylene hydroxycarbonate react in a one-to-one manner, and the isocyanate group of MAI disappears to form a urethane bond. It was

【0087】実施例13<NMCP系高分子固体電解質
の作製と評価> 実施例12で合成したNMCP1.5gをTHF10c
cに溶解させ、LiBF4 混合物を粘稠液体として得
た。アルゴン雰囲気下、この混合物をガラス板状に塗布
後、80℃で1時間加熱したところ、NMCP/LiB
4 複合体が約50μmの透明なフィルムとして得られ
た。このフィルムの25℃でのイオン伝導度をインピー
ダンス法にて測定したところ、1×10-5S/cmであ
った。
Example 13 <Preparation and Evaluation of NMCP-based Polymer Solid Electrolyte> 1.5 g of NMCP synthesized in Example 12 was added to THF10c.
Dissolved in c to obtain a LiBF 4 mixture as a viscous liquid. After coating this mixture on a glass plate in an argon atmosphere and heating at 80 ° C. for 1 hour, NMCP / LiB
The F 4 composite was obtained as a transparent film of about 50 μm. When the ionic conductivity of this film at 25 ° C. was measured by the impedance method, it was 1 × 10 −5 S / cm.

【0088】実施例14<NMCP/MCMC(80
0)共重合体高分子固体電解質の作製と評価> 実施例12で合成したNMCP1.50gと実施例4で
合成したMCMC(800)1.50gをTHF20c
cに溶解させ、LiBF4 0.20gを加えてよく混合
した。次いで、THFを室温減圧下で除去し、NMCP
/MCMC(800)/LiBF4 混合物を粘稠液体と
して得た。アルゴン雰囲気下、この混合物をガラス板状
に塗布後、80℃で1時間加熱したところ、NMCP/
MCMC(800)共重合体/LiBF4 複合体が約5
0μmの透明な自立フィルムとして得られた。このフィ
ルムの25℃でのイオン伝導度をインピーダンス法にて
測定したところ、1×10-4S/cmであった。
Example 14 <NMCP / MCMC (80
0) Preparation and Evaluation of Copolymer Solid Electrolyte> 1.50 g of NMCP synthesized in Example 12 and 1.50 g of MCMC (800) synthesized in Example 4 were added to THF 20c.
After dissolving in c, 0.20 g of LiBF 4 was added and mixed well. Then THF was removed at room temperature under reduced pressure to remove NMCP
A / MCMC (800) / LiBF 4 mixture was obtained as a viscous liquid. When this mixture was applied to a glass plate in an argon atmosphere and heated at 80 ° C. for 1 hour, NMCP /
MCMC (800) copolymer / LiBF 4 composite is about 5
It was obtained as a 0 μm transparent self-supporting film. When the ionic conductivity of this film at 25 ° C. was measured by the impedance method, it was 1 × 10 −4 S / cm.

【0089】実施例15<可塑剤添加MOECP/MC
MC(800)共重合体高分子固体電解質の作製と評価
> 実施例1で合成したMOECP1.80gと実施例4で
合成したMCMC(800)1.80g、LiBF4
0.63g、プロピレンカーボネート(PC)3.6g
をアルゴン雰囲気中でよく混合し、MOECP/MCM
C(800)/PC/LiBF4 混合物である重合性モ
ノマー溶液を粘稠液体として得た。この重合性モノマー
溶液をアルゴン雰囲気下、ガラス板状に塗布後、100
℃で1時間加熱したところ、MOECP/MCMC(8
00)共重合体/PC/LiBF4 複合体が約50μm
の透明な自立フィルムとして得られた。このフィルムの
25℃、−10℃でのイオン伝導度をインピーダンス法
にて測定したところ、それぞれ3.5×10-3、1.5
×10-3S/cmであった。
Example 15 <MOECP / MC with plasticizer added
Preparation and Evaluation of MC (800) Copolymer Solid Electrolyte> MOECP 1.80 g synthesized in Example 1 and MCMC (800) 1.80 g synthesized in Example 4, LiBF 4
0.63 g, propylene carbonate (PC) 3.6 g
Well mixed in argon atmosphere, MOECP / MCM
A polymerizable monomer solution which was a C (800) / PC / LiBF 4 mixture was obtained as a viscous liquid. After coating this polymerizable monomer solution on a glass plate in an argon atmosphere, 100
When heated at ℃ for 1 hour, MOECP / MCMC (8
00) Copolymer / PC / LiBF 4 composite is about 50 μm
Obtained as a transparent self-supporting film. The ionic conductivities of this film at 25 ° C. and −10 ° C. were measured by the impedance method to be 3.5 × 10 −3 and 1.5, respectively.
It was × 10 -3 S / cm.

【0090】実施例16 実施例15で用いたプロピレンカーボネートの代りに、
テトラグライム(TG)を用いた以外は、実施例15と
全く同様の方法で、MOECP/MCMC(800)共
重合体/TG/LiBF4 複合体を約50μm の透明な
自立フィルムとして得た。このフィルムの25℃でのイ
オン伝導度をインピーダンス法にて測定したところ、9
×10-4S/cmであった。
Example 16 Instead of the propylene carbonate used in Example 15,
A MOECP / MCMC (800) copolymer / TG / LiBF 4 composite was obtained as a transparent self-supporting film of about 50 μm in the same manner as in Example 15 except that tetraglyme (TG) was used. When the ionic conductivity of this film at 25 ° C. was measured by the impedance method, it was 9
It was × 10 -4 S / cm.

【0091】実施例17 実施例15で用いたプロピレンカーボネートの代りに、
ジエチルカーボネート(DEC)を用いた以外は、実施
例15と全く同様の方法で、MOECP/MCMC(8
00)共重合体/DEC/LiBF4 複合体を約50μ
m の透明な自立フィルムとして得た。このフィルムの2
5℃でのイオン伝導度をインピーダンス法にて測定した
ところ、1.5×10-3S/cmであった。
Example 17 Instead of the propylene carbonate used in Example 15,
Except for using diethyl carbonate (DEC), the MOECP / MCMC (8
00) Copolymer / DEC / LiBF 4 composite at about 50μ
Obtained as a transparent free-standing film of m 2. 2 of this film
When the ionic conductivity at 5 ° C. was measured by the impedance method, it was 1.5 × 10 −3 S / cm.

【0092】実施例18 実施例15で用いたLiBF4 0.63gの代わりにL
iPF6 0.95gを用いた以外は、実施例15と全く
同様の方法で、MOECP/MCMC(800)共重合
体/PC/LiPF6 複合体を約50μm の透明な自立
フィルムとして得た。このフィルムの25℃でのイオン
伝導度をインピーダンス法にて測定したところ、4×1
-3S/cmであった。
Example 18 Instead of 0.63 g of LiBF 4 used in Example 15, L was used.
A MOECP / MCMC (800) copolymer / PC / LiPF 6 composite was obtained as a transparent self-supporting film of about 50 μm in the same manner as in Example 15 except that 0.95 g of iPF 6 was used. The ionic conductivity of this film at 25 ° C. was measured by the impedance method to be 4 × 1.
It was 0 -3 S / cm.

【0093】比較例2<可塑剤添加MCMC(800)
系重合体高分子固体電解質の作製と評価> 実施例4で合成したMCMC(800)3.60g、L
iBF4 0.63g、プロピレンカーボネート(PC)
3.6gをアルゴン雰囲気中でよく混合し、MCMC
(800)/PC/LiBF4 混合物である重合性モノ
マー溶液を粘稠液体として得た。この重合性モノマー溶
液をアルゴン雰囲気下、ガラス板状に塗布後、100℃
で1時間加熱したところ、MCMC(800)重合体/
PC/LiBF4 複合体が約50μmの透明な自立フィ
ルムとして得られた。このフィルムの25℃、−10℃
でのイオン伝導度をインピーダンス法にて測定したとこ
ろ、それぞれ8.0×10-4、3.2×10-4S/cm
であった。
Comparative Example 2 <MCMC (800) with plasticizer added
And Evaluation of Polymer Polymer Solid Electrolyte> MCMC (800) 3.60 g, L synthesized in Example 4
iBF 4 0.63 g, propylene carbonate (PC)
Mix well with 3.6g in an argon atmosphere, and MCMC
A polymerizable monomer solution that was a (800) / PC / LiBF 4 mixture was obtained as a viscous liquid. After coating this polymerizable monomer solution on a glass plate in an argon atmosphere, 100 ° C
After heating for 1 hour, MCMC (800) polymer /
The PC / LiBF 4 composite was obtained as a transparent free-standing film of about 50 μm. 25 ℃, -10 ℃ of this film
The ionic conductivity at room temperature was measured by an impedance method to find that it was 8.0 × 10 −4 and 3.2 × 10 −4 S / cm, respectively.
Met.

【0094】実施例19<重合性モノマー溶液の調製> 実施例1で合成したMOECP1.80gと実施例4で
合成したMCMC(800)1.80g、LiBF4
0.63g、プロピレンカーボネート(PC)1.8
g、エチレンカーボネート(EC)1.8gをアルゴン
雰囲気中でよく混合し、MOECP/MCMC(80
0)/PC/EC/LiBF4 混合物である重合性モノ
マー溶液を粘稠液体として得た。この重合性モノマー溶
液をアルゴン雰囲気下、ガラス板状に塗布後、100℃
で1時間加熱したところ、MOECP(550)/MC
MC(800)共重合体/PC/EC/LiBF4 複合
体が約50μmの透明な自立フィルムとして得られた。
このフィルムの25℃、−10℃でのイオン伝導度をイ
ンピーダンス法にて測定したところ、それぞれ4.0×
10-3、1.5×10-3S/cmであった。
Example 19 <Preparation of Polymerizable Monomer Solution> 1.80 g of MOECP synthesized in Example 1, 1.80 g of MCMC (800) synthesized in Example 4, LiBF 4
0.63 g, propylene carbonate (PC) 1.8
g and ethylene carbonate (EC) 1.8 g were mixed well in an argon atmosphere, and MOECP / MCMC (80
A polymerizable monomer solution of 0) / PC / EC / LiBF 4 mixture was obtained as a viscous liquid. After coating this polymerizable monomer solution on a glass plate in an argon atmosphere, 100 ° C
After heating for 1 hour, MOECP (550) / MC
The MC (800) copolymer / PC / EC / LiBF 4 composite was obtained as a transparent self-supporting film of about 50 μm.
The ionic conductivity of this film at 25 ° C. and −10 ° C. was measured by the impedance method to be 4.0 ×, respectively.
It was 10 −3 and 1.5 × 10 −3 S / cm.

【0095】実施例20<酸化コバルト正極の製造> Li2 CO3 11gとCo34 24gを良く混合し、
酸素雰囲気下、800℃で24時間加熱後、粉砕するこ
とによりLiCoO2 粉末を得た。このLiCoO2
末と実施例19で調製した重合性モノマー溶液を、アル
ゴン雰囲気下、重量比7:3で混合し、ステンレス箔上
に1×1cm、約200μmの厚さに塗布した。さら
に、約100℃で1時間加熱重合することにより、酸化
コバルト/高分子固体電解質複合正極(70mg)を得
た。
Example 20 <Production of cobalt oxide positive electrode> 11 g of Li 2 CO 3 and 24 g of Co 3 O 4 were mixed well,
LiCoO 2 powder was obtained by heating in an oxygen atmosphere at 800 ° C. for 24 hours and then pulverizing. This LiCoO 2 powder and the polymerizable monomer solution prepared in Example 19 were mixed in an argon atmosphere at a weight ratio of 7: 3 and applied onto a stainless steel foil at a thickness of 1 × 1 cm and a thickness of about 200 μm. Further, by heat-polymerizing at about 100 ° C. for 1 hour, a cobalt oxide / polymer solid electrolyte composite positive electrode (70 mg) was obtained.

【0096】実施例21<高分子固体電解質二次電池の
製造> アルゴン雰囲気グローブボックス内で、厚さ75μmの
リチウム箔を1×1cmに切出し(5.3mg)、その
端部約1mm四方を5μmのポリイミドフィルムで、ス
ペーサーとして被覆した。次に、実施例19で調製した
重合性モノマー溶液をリチウム箔上に塗布し、さらに実
施例20で製造した酸化コバルト正極を張り合わせ、1
00℃、1時間加熱後、電池端部をエポキシ樹脂で封印
し、リチウム/酸化コバルト固体二次電池を得た。得ら
れた電池の断面図を図1に示す。この電池を、作動電圧
2.0〜4.3V、電流0.3mAで充放電を繰返した
ところ、最大放電容量は4.0mAhで、容量が50%
に減少するまでのサイクル寿命は200回であった。同
様の方法で製造した電池を、作動電圧2.0〜4.3
V、電流0.3mAで充放電を繰返したところ、最大放
電容量は3.8mAhで、容量が50%に減少するまで
のサイクル寿命は251回であった。
Example 21 <Manufacture of Polymer Solid Electrolyte Secondary Battery> In an argon atmosphere glove box, a 75 μm thick lithium foil was cut into 1 × 1 cm (5.3 mg), and about 1 mm square at its end was 5 μm. Of polyimide film as a spacer. Next, the polymerizable monomer solution prepared in Example 19 was applied on a lithium foil, and the cobalt oxide positive electrode prepared in Example 20 was laminated thereon.
After heating at 00 ° C. for 1 hour, the battery end was sealed with an epoxy resin to obtain a lithium / cobalt oxide solid secondary battery. A cross-sectional view of the obtained battery is shown in FIG. When this battery was repeatedly charged and discharged at an operating voltage of 2.0 to 4.3 V and a current of 0.3 mA, the maximum discharge capacity was 4.0 mAh and the capacity was 50%.
The cycle life before it decreased to 200 was 200 times. A battery manufactured by the same method was used, and the operating voltage was 2.0 to 4.3.
When charging and discharging were repeated at V and a current of 0.3 mA, the maximum discharge capacity was 3.8 mAh, and the cycle life until the capacity decreased to 50% was 251 times.

【0097】実施例22<気相法黒鉛負極の製造> 昭和電工製気相法黒鉛繊維(平均繊維径、0.3μm、
平均繊維長、2.0μm、2700℃熱処理品)10g
と2.5Mブチルリチウム含有ヘキサン溶液200ml
を混合し、室温で8時間攬拌した。次いでヘキサンで洗
浄後乾燥して、リチウムイオンが予備挿入された黒鉛繊
維を得た。C/Li原子比を元素分析から求めたところ
12/1であった。このようにして得たリチウム含有黒
鉛繊維6gと実施例19で調製した重合性モノマー混合物
4gを、アルゴン雰囲気下で混合し、その一部をとってス
テンレス箔上に1×1cm、約150μmの厚さに塗布
した。さらに、約100℃ で1時間加熱重合すること
により、気相法黒鉛/高分子固体電解質複合負極(25
mg)を得た。
Example 22 <Production of vapor-phase graphite negative electrode> Showa Denko vapor-phase graphite fiber (average fiber diameter, 0.3 μm,
Average fiber length, 2.0μm, 2700 ℃ heat treated product) 10g
And 2.5 M butyllithium-containing hexane solution 200 ml
Were mixed and stirred at room temperature for 8 hours. Then, it was washed with hexane and dried to obtain a graphite fiber in which lithium ions were preliminarily inserted. The C / Li atomic ratio determined by elemental analysis was 12/1. 6 g of the lithium-containing graphite fiber thus obtained and the polymerizable monomer mixture prepared in Example 19
4 g was mixed under an argon atmosphere, and a part thereof was taken and applied on a stainless steel foil to a thickness of 1 × 1 cm and a thickness of about 150 μm. Furthermore, by heat-polymerizing at about 100 ° C. for 1 hour, a vapor-phase method graphite / polymer solid electrolyte composite negative electrode (25
mg).

【0098】実施例23<高分子固体電解質二次電池の
製造> リチウム箔のかわりに実施例22で製造した気相法黒鉛
負極を用いた以外は実施例21と同様にして、気相法黒
鉛/酸化コバルト固体二次電池を得た。この電池を、作
動電圧1.5〜4.3V、電流0.3mAで充放電を繰
返したところ、最大放電容量は4.0mAhで、容量が
50%に減少するまでのサイクル寿命は323回であっ
た。
Example 23 <Manufacture of polymer solid electrolyte secondary battery> The same procedure as in Example 21 was repeated except that the negative electrode for the vapor phase graphite prepared in Example 22 was used instead of the lithium foil. / Cobalt oxide solid secondary battery was obtained. When this battery was repeatedly charged and discharged with an operating voltage of 1.5 to 4.3 V and a current of 0.3 mA, the maximum discharge capacity was 4.0 mAh, and the cycle life until the capacity decreased to 50% was 323 times. there were.

【0099】実施例24<有機溶媒可溶性ポリアニリン
の合成> 1Lの4つ口フラスコに、温度計、撹拌機、コンデンサ
−を取り付け、1規定のHCl水溶液を500ml加
え、窒素をバブルしながら20.3gのアニリンを溶解
した。次いで、撹拌下、窒素バブルしながら、11.5
gの過硫酸アンモニウムを固体のまま、約30分かけて
添加した。反応温度は約22℃に保った。添加後、さら
に22時間反応させた後ろ過し、ろ残を500mlの蒸
留水で洗浄した。次いで、この生成物をビーカーに移
し、500mlの5%アンモニア水で約1時間撹拌後、
ろ過、蒸留水洗浄、減圧乾燥することにより、脱ド−プ
状態のポリアニリン粉末約16gを得た。
Example 24 <Synthesis of Organic Solvent-Soluble Polyaniline> A 1 L four-necked flask was equipped with a thermometer, a stirrer, and a condenser, and 500 ml of 1N HCl aqueous solution was added. Dissolved aniline. Then, with stirring, while nitrogen bubbled, 11.5
g of ammonium persulfate was added as a solid over about 30 minutes. The reaction temperature was maintained at about 22 ° C. After the addition, the mixture was further reacted for 22 hours and then filtered, and the filter residue was washed with 500 ml of distilled water. Then, the product was transferred to a beaker and stirred with 500 ml of 5% aqueous ammonia for about 1 hour,
By filtering, washing with distilled water and drying under reduced pressure, about 16 g of polyaniline powder in a de-doped state was obtained.

【0100】次に、300mlの3つ口フラスコにヒド
ラジン1水和物、150mlを加え、撹拌しながら、窒
素気流下で、室温で上記脱ドープポリアニリン粉末を約
1時間かけて添加した。さらに窒素気流下、約10時
間、室温で撹拌後、窒素雰囲気中でろ過し、減圧乾燥し
た。さらに窒素雰囲気下で精製THF、精製エーテルで
洗浄、減圧乾燥することにより、還元状態のポリアニリ
ン粉末約14gを得た。この還元状態のポリアニリン粉
末の元素分析値は炭素、水素、窒素の総和が98%であ
り、炭素/水素/窒素の元素比は6.00/4.95/
1.01と理論値とほぼ一致した。この粉末はアルゴン
雰囲気下で精製N−メチルピロリドン(NMP)に約5
wt%の濃度まで溶解した。この溶液のGPC測定から
求めたポリアニリンの数平均分子量は、ポリスチレン換
算で約20000であった。
Next, 150 ml of hydrazine monohydrate was added to a 300 ml three-necked flask, and the above-mentioned dedoped polyaniline powder was added at room temperature under a nitrogen stream while stirring for about 1 hour. After stirring under a nitrogen stream for about 10 hours at room temperature, the mixture was filtered in a nitrogen atmosphere and dried under reduced pressure. Furthermore, under a nitrogen atmosphere, the product was washed with purified THF and purified ether and dried under reduced pressure to obtain about 14 g of reduced polyaniline powder. The elemental analysis value of the reduced polyaniline powder was 98% of the total of carbon, hydrogen and nitrogen, and the element ratio of carbon / hydrogen / nitrogen was 6.00 / 4.95 /
It was almost the same as the theoretical value of 1.01. This powder was added to purified N-methylpyrrolidone (NMP) in an argon atmosphere at a concentration of about 5%.
Dissolved to a concentration of wt%. The number average molecular weight of polyaniline determined by GPC measurement of this solution was about 20,000 in terms of polystyrene.

【0101】実施例25<ポリアニリン正極の製造> アルゴン雰囲気のグローブボックス中で実施例19で製
造した重合性モノマー溶液を実施例24で調製した5w
t%ポリアニリン/NMP溶液に、ポリアニリンと重合
性モノマー溶液の重量比が1:1になるように混合し
た。この混合溶液を10×10mm、厚さ200μmに
なるようにステンレス箔上に塗布した。次いで60℃、
80℃、100℃で各々1時間づつ加熱することによ
り、乾燥、重合を行ない、ポリアニリン/高分子固体電
解質複合正極(20mg)を得た。
Example 25 <Production of Polyaniline Positive Electrode> The polymerizable monomer solution produced in Example 19 was prepared in Example 24 in a glove box in an argon atmosphere, and 5w was prepared in Example 24.
The t% polyaniline / NMP solution was mixed so that the weight ratio of polyaniline and the polymerizable monomer solution was 1: 1. This mixed solution was applied onto a stainless steel foil so as to have a thickness of 10 × 10 mm and a thickness of 200 μm. Then 60 ℃,
By heating at 80 ° C. and 100 ° C. for 1 hour each, drying and polymerization were performed to obtain a polyaniline / polymer solid electrolyte composite positive electrode (20 mg).

【0102】実施例26<高分子固体電解質二次電池の
製造> アルゴン雰囲気グローブボックス内で、厚さ25μmの
リチウム箔を12×12mm(2.6mg)に切出し、
その端部約2mm四方を、スペーサーとして厚さ10μ
mのポリイミドフィルムで被覆した。次に、実施例19
で調製した重合性モノマー溶液をリチウム箔上に塗布
し、さらに実施例25で製造したポリアニリン/高分子
固体電解質複合正極を張り合わせ、100℃、1時間加
熱後、電池端部をエポキシ樹脂で封印し、図1と同様の
構成を有するリチウム/ポリアニリン固体二次電池を得
た。この電池を、作動電圧2〜4V、電流0.3mAで
充放電を繰返したところ、最大放電容量は1.2mAh
で、容量が50%に減少するまでのサイクル寿命は38
0回であった。
Example 26 <Production of Polymer Solid Electrolyte Secondary Battery> A 25 μm thick lithium foil was cut into 12 × 12 mm (2.6 mg) in an argon atmosphere glove box,
A thickness of 10μ is used as a spacer at the end of about 2mm square.
m polyimide film. Next, Example 19
The polymerizable monomer solution prepared in 1. was applied onto a lithium foil, and the polyaniline / polymer solid electrolyte composite positive electrode prepared in Example 25 was attached to the foil. After heating at 100 ° C. for 1 hour, the battery end was sealed with an epoxy resin. A lithium / polyaniline solid state secondary battery having the same structure as in FIG. 1 was obtained. When this battery was repeatedly charged and discharged at an operating voltage of 2 to 4 V and a current of 0.3 mA, the maximum discharge capacity was 1.2 mAh.
And the cycle life is 38 until the capacity is reduced to 50%.
It was 0 times.

【0103】実施例27<重合性モノマー溶液の調製> 実施例1で合成したMOECP1.80gと実施例4で
合成したMCMC(800)1.80g、テトラエチル
アンモニウムテトラフルオロボレート(TEAB)1.
35g、プロピレンカーボネート(PC)3.6gをア
ルゴン雰囲気中でよく混合し、MOECP/MCMC
(800)/PC/TEAB混合物である重合性モノマ
ー溶液を粘稠液体として得た。この重合性モノマー溶液
をアルゴン雰囲気下、ガラス板状に塗布後、100℃で
1時間加熱したところ、MOECP(550)/MCM
C(800)共重合体/PC/TEAB複合体が約50
μmの透明な自立フィルムとして得られた。このフィル
ムの25℃、−10℃でのイオン伝導度をインピーダン
ス法にて測定したところ、それぞれ3.8×10-3
1.2×10-3S/cmであった。
Example 27 <Preparation of Polymerizable Monomer Solution> 1.80 g of MOECP synthesized in Example 1, 1.80 g of MCMC (800) synthesized in Example 4, tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEAB) 1.
35 g and propylene carbonate (PC) 3.6 g were mixed well in an argon atmosphere, and MOECP / MCMC
A polymerizable monomer solution that was a (800) / PC / TEAB mixture was obtained as a viscous liquid. This polymerizable monomer solution was coated on a glass plate in an argon atmosphere and heated at 100 ° C. for 1 hour. MOECP (550) / MCM
C (800) copolymer / PC / TEAB composite is about 50
It was obtained as a transparent self-supporting film of μm. The ionic conductivity of this film at 25 ° C. and −10 ° C. was measured by an impedance method to be 3.8 × 10 −3 ,
It was 1.2 × 10 −3 S / cm.

【0104】実施例28<活性炭電極の製造> 椰子がら活性炭と実施例27で調製した重合性モノマー
溶液を、アルゴン雰囲気下、重量比1:1で混合し、ス
テンレス箔上に1cm×1cmの大きさで約150μm
の厚さに塗布した。さらに、約100℃で1時間加熱し
て重合させることにより、活性炭/高分子固体電解質複
合電極(15mg)を得た。
Example 28 <Production of Activated Carbon Electrode> Coconut shell activated carbon and the polymerizable monomer solution prepared in Example 27 were mixed in an argon atmosphere at a weight ratio of 1: 1 and the mixture was placed on a stainless steel foil to a size of 1 cm × 1 cm. About 150 μm
Applied to the thickness of. Further, by heating at about 100 ° C. for 1 hour to polymerize, an activated carbon / polymer solid electrolyte composite electrode (15 mg) was obtained.

【0105】実施例29<固体電気二重層コンデンサの
製造> アルゴン雰囲気グローブボックス内で、実施例28で製
造した活性炭電極(15mg)1cm×1cmの端部約1m
m四方を、スペーサーとして厚さ10μmのポリイミド
フィルムで被覆した。次に、実施例27で調製した重合
性モノマー溶液を電極上に塗布し、さらにもう一枚の電
極をはり合わせ、100℃、1時間加熱後、コンデンサ
端部をエポキシ樹脂で封止し、図2に示すような固体電
気二重層コンデンサを製造した。このコンデンサを、作
動電圧0〜2.5V、電流0.3mAで充放電を行なっ
たところ、最大容量は230mFであった。また、この
条件で充放電を50回繰り返してもほとんど容量に変化
はなかった。
Example 29 <Manufacture of solid-state electric double layer capacitor> In an argon atmosphere glove box, the activated carbon electrode (15 mg) manufactured in Example 28 was 1 cm × 1 cm, and the end was about 1 m.
The m square was covered with a polyimide film having a thickness of 10 μm as a spacer. Next, the polymerizable monomer solution prepared in Example 27 was applied on the electrodes, another electrode was attached to the electrodes, heated at 100 ° C. for 1 hour, and the ends of the capacitors were sealed with epoxy resin. A solid-state electric double layer capacitor as shown in 2 was manufactured. When this capacitor was charged and discharged at an operating voltage of 0 to 2.5 V and a current of 0.3 mA, the maximum capacity was 230 mF. In addition, even if the charge and discharge were repeated 50 times under these conditions, there was almost no change in the capacity.

【0106】実施例30<固体電気二重層コンデンサの
製造> 実施例27で製造した重合性モノマー溶液に用いた塩T
EABの代わりに、LiBF4 0.63gを用いて、重
合性モノマー溶液を調製した。この重合性モノマー溶液
を用いた以外は実施例29と同様の方法で固体電気二重
層コンデンサを製造した。このコンデンサを、作動電圧
0〜2.0V、電流0.3mAで充放電を行なったとこ
ろ、最大容量は173mFであった。また、この条件で
充放電を50回繰り返してもほとんど容量に変化はなか
った。
Example 30 <Production of solid electric double layer capacitor> Salt T used in the polymerizable monomer solution produced in Example 27
A polymerizable monomer solution was prepared by using 0.63 g of LiBF 4 instead of EAB. A solid electric double layer capacitor was manufactured by the same method as in Example 29 except that this polymerizable monomer solution was used. When this capacitor was charged and discharged at an operating voltage of 0 to 2.0 V and a current of 0.3 mA, the maximum capacity was 173 mF. In addition, even if the charge and discharge were repeated 50 times under these conditions, there was almost no change in the capacity.

【0107】実施例31<アセチレンブラック電極の製
造> アセチレンブラックと実施例27で製造した重合性モノ
マー溶液を、アルゴン雰囲気下、重量比6:4で混合
し、ステンレス箔上に1cm×1cmの大きさで、約1
50μmの厚さに塗布した。さらに、約100℃で1時
間加熱重合することにより、アセチレンブラック/高分
子固体電解質複合電極(15mg)を得た。
Example 31 <Production of acetylene black electrode> Acetylene black and the polymerizable monomer solution produced in Example 27 were mixed in an argon atmosphere at a weight ratio of 6: 4, and the mixture was sized on a stainless steel foil to a size of 1 cm × 1 cm. Now, about 1
It was applied to a thickness of 50 μm. Further, acetylene black / polymer solid electrolyte composite electrode (15 mg) was obtained by heat polymerization at about 100 ° C. for 1 hour.

【0108】実施例32<固体電気二重層コンデンサの
製造> 実施例31で製造したアセチレンブラック電極(15m
g)を用いた以外は、実施例29と同様の方法で固体電
気二重層コンデンサを製造した。このコンデンサを、作
動電圧0〜2.5V、電流0.3mAで充放電を行なっ
たところ、最大容量は55mFであった。また、この条
件で充放電を50回繰り返してもほとんど容量に変化は
なかった。
Example 32 <Manufacture of Solid-state Electric Double Layer Capacitor> The acetylene black electrode manufactured in Example 31 (15 m
A solid-state electric double layer capacitor was manufactured by the same method as in Example 29 except that g) was used. When this capacitor was charged and discharged at an operating voltage of 0 to 2.5 V and a current of 0.3 mA, the maximum capacity was 55 mF. In addition, even if the charge and discharge were repeated 50 times under these conditions, there was almost no change in the capacity.

【0109】[0109]

【発明の効果】本発明の高分子固体電解質は、ウレタン
結合により結合したカーボネート基を側鎖に有する高分
子と少なくとも一種の電解質との複合体から構成されて
おり、膜強度が良好な薄膜として得られ易く、また、高
イオン伝導性という特徴を有している。本発明の高分子
固体電解質を用いた電池及びコンデンサはイオン伝導性
物質が固体であるため液漏れの危険はなく長期間安定し
て使用できるものであり、また、この固体電解質を用い
ることにより薄型の電池やコンデンサを製造することが
できる。
The polymer solid electrolyte of the present invention comprises a composite of a polymer having a carbonate group in its side chain bonded by a urethane bond and at least one electrolyte, and is a thin film having good film strength. It is easy to obtain and has a feature of high ionic conductivity. Batteries and capacitors using the polymer solid electrolyte of the present invention can be used stably for a long period of time without risk of liquid leakage because the ion conductive material is solid, and by using this solid electrolyte, it is thin. It is possible to manufacture batteries and capacitors.

【0110】本発明の、ウレタン結合により結合したカ
ーボネート基を側鎖に有する高分子及び有機溶媒可溶性
のポリアニリン系重合体もしくはその他の導電性高分
子、金属酸化物、金属硫化物または炭素材料等の電極活
物質または分極性材料を含む電極及びその製造方法は、
高い電気化学的活性と柔軟性を有する電極を提供でき、
特に薄型電極を提供でき、種々の電池または電気二重層
コンデンサ等に用いられる電極及びその製造方法として
有用である。
The polymer of the present invention having a carbonate group bonded by a urethane bond in the side chain and the organic solvent-soluble polyaniline polymer or other conductive polymer, metal oxide, metal sulfide, carbon material, etc. An electrode containing an electrode active material or a polarizable material and a method for manufacturing the same are
We can provide electrodes with high electrochemical activity and flexibility,
In particular, a thin electrode can be provided, and it is useful as an electrode used in various batteries or electric double layer capacitors, and a manufacturing method thereof.

【0111】また、本発明の電池は、全固体型としては
高容量、高電流で作動でき、あるいはサイクル性が良好
で、安全性、信頼性に優れた電池であり、ポータブル機
器用主電源、バックアップ電源をはじめとする電気製品
用電源、電気自動車用、ロードレベリング用大型電源と
して使用可能である。また、薄膜化が容易にできるの
で、身分証明書用カード等のペーパー電池としても使用
できる。更に、本発明の電気二重層コンデンサは、従来
の全固体型コンデンサと比較しても、高電圧、高容量、
高電流で作動でき、あるいはサイクル性が良好で、安全
性、信頼性に優れた電気二重層コンデンサであり、かか
る特徴を有する全固体電気二重層コンデンサとすること
ができる。このためバックアップ電源だけでなく、小型
電池との併用で、各種電気製品用電源として使用可能で
ある。また、薄膜化等の加工性に優れており、従来の固
体型電気二重層コンデンサの用途以外の用途にも期待で
きる。
Further, the battery of the present invention is an all-solid-state battery which can operate at high capacity and high current, has good cycleability, and is excellent in safety and reliability. It can be used as a power supply for electric products such as backup power supply, a large power supply for electric vehicles, and load leveling. Further, since it can be easily made into a thin film, it can be used as a paper battery such as an identification card. Furthermore, the electric double layer capacitor of the present invention has high voltage, high capacity,
It is an electric double layer capacitor that can operate at high current or has good cycleability, and is excellent in safety and reliability, and can be an all-solid-state electric double layer capacitor having such characteristics. Therefore, it can be used not only as a backup power source but also as a power source for various electric products when used together with a small battery. Further, since it has excellent workability such as thinning, it can be expected to be used in applications other than the conventional solid-state electric double layer capacitors.

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

【図1】本発明の電池の一例として示す、薄型の固体電
池の実施例の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a thin solid-state battery shown as an example of the battery of the present invention.

【図2】本発明の固体電気二重層コンデンサの実施例の
概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of an embodiment of the solid-state electric double layer capacitor of the present invention.

【図3】MOECP系及びMOECP/MCMC(80
0)共重合系高分子固体電解質フィルムのイオン伝導度
の温度変化。
FIG. 3 MOECP system and MOECP / MCMC (80
0) Temperature change of ionic conductivity of copolymer type polymer solid electrolyte film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極 2 高分子固体電解質 3 負極 4 集電体 5 スペーサー 6 絶縁性樹脂封止剤 7 分極性電極 8 集電体 9 高分子固体電解質膜 10 スペーサー 11 絶縁性樹脂封止剤 12 リード線 1 Positive Electrode 2 Polymer Solid Electrolyte 3 Negative Electrode 4 Current Collector 5 Spacer 6 Insulating Resin Sealant 7 Polarizing Electrode 8 Current Collector 9 Polymer Solid Electrolyte Membrane 10 Spacer 11 Insulating Resin Sealant 12 Lead Wire

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01M 4/02 H01M 6/18 E 6/18 10/40 B 10/40 9375−5E H01G 9/00 301G (72)発明者 田村 恵理 千葉県千葉市緑区大野台1丁目1番1号 昭和電工株式会社総合研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H01M 4/02 H01M 6/18 E 6/18 10/40 B 10/40 9375-5E H01G 9 / 00 301G (72) Inventor Eri Tamura 1-1-1, Onodai, Midori-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Showa Denko K.K.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 は有機
基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造のいず
れからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以外の元
素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそれぞれ
0または1〜5の整数を、zは0または1〜10の数値
を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0である。
また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に配列し
てもよい。但し、同一分子中の複数個の上記一般式
(I)で表されるユニット中のR1 、R2 及びx、y、
zの値は、それぞれ独立であり、同じである必要はな
い。]で表されるユニットを有する化合物の少なくとも
一種から得られる重合体及び/または該化合物を共重合
成分とする共重合体、並びに少なくとも一種の電解質を
含む複合体からなる高分子固体電解質。
1. A compound of the general formula (I) [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y each represent 0 or an integer of 1 to 5, and z represents a numerical value of 0 or 1 to 10. However, when x = 0 and y = 0, z = 0.
Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. However, R 1 , R 2 and x, y in a plurality of units represented by the above general formula (I) in the same molecule,
The values of z are independent of each other and need not be the same. ] The polymer solid electrolyte which consists of a polymer obtained from at least 1 type of the compound which has a unit represented by, and / or a copolymer which uses this compound as a copolymerization component, and a complex containing at least 1 type of electrolyte.
【請求項2】 一般式(II) 【化2】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 、R3
は有機基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造
のいずれからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以
外の元素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそ
れぞれ0または1〜5の整数を、zは0または1〜10
の数値を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0で
ある。また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に
配列してもよい。]で表される構造を有する化合物の少
なくとも一種から得られる重合体及び/または該化合物
を共重合成分とする共重合体、並びに少なくとも一種の
電解質を含む複合体からなる高分子固体電解質。
2. A compound represented by the general formula (II): [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 , R 3
Represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y are 0 or an integer of 1 to 5, respectively, and z is 0 or 1 to 10.
Represents the numerical value of. However, when x = 0 and y = 0, z = 0. Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. ] A polymer solid electrolyte comprising a polymer obtained from at least one compound having a structure represented by: and / or a copolymer containing the compound as a copolymerization component, and a composite containing at least one electrolyte.
【請求項3】 電解質の少なくとも一種が、アルカリ金
属塩、4級アンモニウム塩、4級ホスホニウム塩、また
は遷移金属塩である請求項1または2記載の高分子固体
電解質。
3. The polymer solid electrolyte according to claim 1, wherein at least one of the electrolytes is an alkali metal salt, a quaternary ammonium salt, a quaternary phosphonium salt, or a transition metal salt.
【請求項4】 可塑剤が添加されていることを特徴とす
る請求項1ないし3記載の高分子固体電解質。
4. The solid polymer electrolyte according to claim 1, wherein a plasticizer is added.
【請求項5】 請求項1ないし4記載の高分子固体電解
質を含有することを特徴とする電池。
5. A battery containing the solid polymer electrolyte according to claim 1.
【請求項6】 リチウム、リチウム合金またはリチウム
イオンを吸蔵放出できる炭素材料を含む負極を有する請
求項5記載の電池。
6. The battery according to claim 5, comprising a negative electrode containing lithium, a lithium alloy, or a carbon material capable of inserting and extracting lithium ions.
【請求項7】 有機溶媒可溶性のアニリン系重合体もし
くはその他の導電性高分子、金属酸化物、金属硫化物ま
たは炭素材料を含む正極を有する請求項5記載の電池。
7. The battery according to claim 5, which has a positive electrode containing an organic solvent-soluble aniline-based polymer or other conductive polymer, a metal oxide, a metal sulfide, or a carbon material.
【請求項8】 一般式(I) 【化3】 [式中の記号は請求項1と同じ。]で表されるユニット
を有する化合物の少なくとも一種及び少なくとも一種の
電解質を含有する重合性モノマー混合物、またはこれに
可塑剤が添加された重合性モノマー混合物を、電池構成
用構造体内に入れ、または支持体上に配置し、かかる重
合性モノマー混合物を重合する工程を有することを特徴
とする電池の製造方法。
8. A compound represented by the general formula (I): [The symbols in the formula are the same as in claim 1. ] A polymerizable monomer mixture containing at least one compound having a unit represented by the following formula and at least one electrolyte, or a polymerizable monomer mixture in which a plasticizer is added thereto is placed in a structure for battery construction or supported. A method for producing a battery, comprising a step of disposing the mixture on the body and polymerizing the polymerizable monomer mixture.
【請求項9】 一般式(II) 【化4】 [式中の記号は請求項2と同じ。]で表される構造を有
する化合物の少なくとも一種及び少なくとも一種の電解
質を含有する重合性モノマー混合物、またはこれに可塑
剤が添加された重合性モノマー混合物を、電池構成用構
造体内に入れ、または支持体上に配置し、かかる重合性
モノマー混合物を重合する工程を有することを特徴とす
る電池の製造方法。
9. A compound represented by the general formula (II): [The symbols in the formula are the same as in claim 2. ] A polymerizable monomer mixture containing at least one compound having a structure represented by the formula and at least one electrolyte, or a polymerizable monomer mixture in which a plasticizer is added to the polymerizable monomer mixture, is placed in a structure for battery construction or supported. A method for producing a battery, comprising a step of disposing the mixture on the body and polymerizing the polymerizable monomer mixture.
【請求項10】 一般式(I) 【化5】 [式中の記号は請求項1と同じ。]で表されるユニット
を有する化合物の少なくとも一種から得られる重合体及
び/または該化合物を共重合成分とする共重合体、並び
に電極活物質または分極性材料を含むことを特徴とする
電極。
10. A compound represented by the general formula (I): [The symbols in the formula are the same as in claim 1. ] The polymer obtained from at least 1 type of the compound which has a unit represented by this, and / or the copolymer which uses this compound as a copolymerization component, and an electrode characterized by including an electrode active material or a polarizable material.
【請求項11】 一般式(II) 【化6】 [式中の記号は請求項2と同じ。]で表される構造を有
する化合物の少なくとも一種から得られる重合体及び/
または該化合物を共重合成分とする共重合体、並びに電
極活物質または分極性材料を含むことを特徴とする電
極。
11. A compound represented by the general formula (II): [The symbols in the formula are the same as in claim 2. ] And a polymer obtained from at least one compound having a structure represented by
Alternatively, an electrode comprising a copolymer containing the compound as a copolymerization component, and an electrode active material or a polarizable material.
【請求項12】 電極活物質または分極性材料が、有機
溶媒可溶性のアニリン系重合体もしくはその他の導電性
高分子、金属酸化物、金属硫化物または炭素材料である
請求項10もしくは11記載の電極。
12. The electrode according to claim 10 or 11, wherein the electrode active material or polarizable material is an organic solvent-soluble aniline polymer or other conductive polymer, metal oxide, metal sulfide or carbon material. .
【請求項13】 イオン伝導性物質を介して分極性電極
を配置した電気二重層コンデンサであって、イオン伝導
性物質が請求項1ないし4記載の高分子固体電解質であ
ることを特徴とする電気二重層コンデンサ。
13. An electric double layer capacitor in which a polarizable electrode is arranged via an ion conductive substance, wherein the ion conductive substance is the polymer solid electrolyte according to any one of claims 1 to 4. Double layer capacitor.
【請求項14】 一般式(I) 【化7】 [式中の記号は請求項1と同じ。]で表されるユニット
を有する化合物の少なくとも一種及び少なくとも一種の
電解質を含有する重合性モノマー混合物、またはこれに
可塑剤が添加された重合性モノマー混合物を、電気二重
層コンデンサ構成用構造体内に入れ、または支持体上に
配置し、かかる重合性モノマー混合物を重合する工程を
有することを特徴とする電気二重層コンデンサの製造方
法。
14. A compound represented by the general formula (I): [The symbols in the formula are the same as in claim 1. ] A polymerizable monomer mixture containing at least one compound having a unit represented by the following formula and at least one electrolyte, or a polymerizable monomer mixture in which a plasticizer is added thereto is placed in a structure for constructing an electric double layer capacitor. Or a step of polymerizing the polymerizable monomer mixture, which is arranged on a support, and a method for producing an electric double layer capacitor.
【請求項15】 一般式(II) 【化8】 [式中の記号は請求項2と同じ。]で表される構造を有
する化合物の少なくとも一種及び少なくとも一種の電解
質を含有する重合性モノマー混合物、またはこれに可塑
剤が添加された重合性モノマー混合物を、電気二重層コ
ンデンサ構成用構造体内に入れ、または支持体上に配置
し、かかる重合性モノマー混合物を重合する工程を有す
ることを特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法。
15. A compound represented by the general formula (II): [The symbols in the formula are the same as in claim 2. ] A polymerizable monomer mixture containing at least one compound having a structure represented by the formula and at least one electrolyte, or a polymerizable monomer mixture in which a plasticizer is added thereto is placed in a structure for constructing an electric double layer capacitor. Or a step of polymerizing the polymerizable monomer mixture, which is arranged on a support, and a method for producing an electric double layer capacitor.
【請求項16】 イオン伝導性物質を介して分極性電極
を配置した電気二重層コンデンサであって、分極性電極
が一般式(I) 【化9】 [式中の記号は請求項1と同じ。]で表されるユニット
を有する化合物の少なくとも一種から得られる重合体及
び/または該化合物を共重合成分とする共重合体と炭素
材料を含む複合物からなることを特徴とする電気二重層
コンデンサ。
16. An electric double layer capacitor in which a polarizable electrode is arranged via an ion conductive substance, wherein the polarizable electrode is represented by the general formula (I): [The symbols in the formula are the same as in claim 1. ] An electric double layer capacitor comprising a polymer obtained from at least one kind of a compound having a unit represented by and a composite containing a carbon material and a copolymer having the compound as a copolymerization component.
【請求項17】 イオン伝導性物質を介して分極性電極
を配置した電気二重層コンデンサであって、分極性電極
が一般式(II) 【化10】 [式中の記号は請求項2と同じ。]で表される構造を有
する化合物の少なくとも一種から得られる重合体及び/
または該化合物を共重合成分とする共重合体と炭素材料
を含む複合物からなることを特徴とする電気二重層コン
デンサ。
17. An electric double layer capacitor in which a polarizable electrode is arranged via an ion conductive substance, wherein the polarizable electrode is represented by the general formula (II): [The symbols in the formula are the same as in claim 2. ] And a polymer obtained from at least one compound having a structure represented by
Alternatively, an electric double layer capacitor comprising a composite containing a copolymer containing the compound as a copolymerization component and a carbon material.
【請求項18】 一般式(I) 【化11】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 は有機
基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造のいず
れからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以外の元
素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそれぞれ
0または1〜5の整数を、zは0または1〜10の数値
を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0である。
また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に配列し
てもよい。但し、同一分子中の複数個の上記一般式
(I)で表されるユニット中のR1 、R2 及びx、y、
zの値は、それぞれ独立であり、同じである必要はな
い。]で表されるユニットを有する化合物の少なくとも
一種から得られる重合体または該化合物を共重合成分と
する共重合体。
18. A compound represented by the general formula (I): [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y each represent 0 or an integer of 1 to 5, and z represents a numerical value of 0 or 1 to 10. However, when x = 0 and y = 0, z = 0.
Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. However, R 1 , R 2 and x, y in a plurality of units represented by the above general formula (I) in the same molecule,
The values of z are independent of each other and need not be the same. ] The polymer obtained from at least 1 type of the compound which has the unit represented by these, or the copolymer which uses this compound as a copolymerization component.
【請求項19】 一般式(II) 【化12】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 、R3
は有機基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造
のいずれからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以
外の元素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそ
れぞれ0または1〜5の整数を、zは0または1〜10
の数値を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0で
ある。また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に
配列してもよい。]で表される構造を有する化合物の少
なくとも一種から得られる重合体または該化合物を共重
合成分とする共重合体。
19. A compound represented by the general formula (II): [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 , R 3
Represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y are 0 or an integer of 1 to 5, respectively, and z is 0 or 1 to 10.
Represents the numerical value of. However, when x = 0 and y = 0, z = 0. Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. ] The polymer obtained from at least 1 type of the compound which has a structure represented by these, or the copolymer which uses this compound as a copolymerization component.
【請求項20】 一般式(I) 【化13】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 は有機
基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造のいず
れからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以外の元
素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそれぞれ
0または1〜5の整数を、zは0または1〜10の数値
を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0である。
また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に配列し
てもよい。但し、同一分子中の複数個の上記一般式
(I)で表されるユニット中のR1 、R 2 及びx、y、
zの値は、それぞれ独立であり、同じである必要はな
い。]で表されるユニットを有する化合物。
20. The general formula (I):[Wherein, R1 Represents hydrogen or a methyl group, R2 Is organic
Represents a group. The organic group has a linear, branched or cyclic structure
It may be composed of any of the above and may be an element other than carbon, hydrogen and oxygen.
One or more elements may be included. x and y are respectively
0 or an integer of 1 to 5, z is a numerical value of 0 or 1 to 10
Represents However, when x = 0 and y = 0, z = 0.
Also (CH2 ) And (CH (CH3 )) Are arranged irregularly
May be. However, a plurality of the above general formulas in the same molecule
R in the unit represented by (I)1 , R 2 And x, y,
The values of z are independent and need not be the same.
Yes. ] The compound which has a unit represented by these.
【請求項21】 一般式(II) 【化14】 [式中、R1 は水素またはメチル基を表し、R2 、R3
は有機基を表す。該有機基は直鎖状、分岐状、環状構造
のいずれからなるものでもよく、炭素、水素及び酸素以
外の元素が1個以上含まれていてもよい。x及びyはそ
れぞれ0または1〜5の整数を、zは0または1〜10
の数値を表す。但しx=0及びy=0のときはz=0で
ある。また(CH2 )と(CH(CH3 ))は不規則に
配列してもよい。]で表される構造を有する化合物。
21. A compound represented by the general formula (II): [In the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group, and R 2 , R 3
Represents an organic group. The organic group may have a linear, branched or cyclic structure, and may contain one or more elements other than carbon, hydrogen and oxygen. x and y are 0 or an integer of 1 to 5, respectively, and z is 0 or 1 to 10.
Represents the numerical value of. However, when x = 0 and y = 0, z = 0. Further, (CH 2 ) and (CH (CH 3 )) may be arranged irregularly. ] The compound which has a structure represented by these.
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