JPH0834770B2 - 高分子固体電解質 - Google Patents
高分子固体電解質Info
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- JPH0834770B2 JPH0834770B2 JP62251141A JP25114187A JPH0834770B2 JP H0834770 B2 JPH0834770 B2 JP H0834770B2 JP 62251141 A JP62251141 A JP 62251141A JP 25114187 A JP25114187 A JP 25114187A JP H0834770 B2 JPH0834770 B2 JP H0834770B2
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- polymer
- polymer solid
- salt
- ionic conductivity
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、全固体形二次電池の電解質に関するもの
で、特に高分子固体電解質の改良に関するものである。
で、特に高分子固体電解質の改良に関するものである。
従来技術とその問題点 リチウムのイオン導電性固体電解質として、LiClO4等
のLi塩を溶解させたポリエチレンオキシド（PEO）に代
表される高分子固体電解質がある。このものは薄膜への
加工が容易であること、強度が大でしかも柔軟性がある
こと等の長所を有する。
のLi塩を溶解させたポリエチレンオキシド（PEO）に代
表される高分子固体電解質がある。このものは薄膜への
加工が容易であること、強度が大でしかも柔軟性がある
こと等の長所を有する。
しかしながら、従来のPEOにおいては、直鎖形（二官
能）を用いてLi塩を溶解させる段階でPEOの結晶化が起
こり、イオンの移動度が低下する。このために、高い導
電率が得られないという欠点があった。
能）を用いてLi塩を溶解させる段階でPEOの結晶化が起
こり、イオンの移動度が低下する。このために、高い導
電率が得られないという欠点があった。
この改良として、三官能性ポリエーテルをイソシアナ
ート化合物等で架橋した三次元架橋体が提案されてい
る。これは、ポリマーの結晶化が抑制されているため
に、従来より高いイオン導電性が得られた。しかしなが
ら、これらのイオン導電性は室温で10-5Sm-1であり、電
池が一般に使用される室温において、充分な性能が発揮
できないという欠点があった。
ート化合物等で架橋した三次元架橋体が提案されてい
る。これは、ポリマーの結晶化が抑制されているため
に、従来より高いイオン導電性が得られた。しかしなが
ら、これらのイオン導電性は室温で10-5Sm-1であり、電
池が一般に使用される室温において、充分な性能が発揮
できないという欠点があった。
又、ポリ弗化ビニリデンやエポキシといった高分子を
支持体とし、塩を溶解しているプロピレンカーボネート
やポリエチレングリコールといった高誘電率溶媒を支持
体中に物理的にとり込ませることにより、固体状態であ
りながら高いイオン伝導性を得ようとする相互侵入型高
分子網目が知られているが、これでも充分な性能が発揮
できない程度のイオン伝導性であった。
支持体とし、塩を溶解しているプロピレンカーボネート
やポリエチレングリコールといった高誘電率溶媒を支持
体中に物理的にとり込ませることにより、固体状態であ
りながら高いイオン伝導性を得ようとする相互侵入型高
分子網目が知られているが、これでも充分な性能が発揮
できない程度のイオン伝導性であった。
発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたものであ
り、イオン導電性の高い、高分子固体電解質を提供する
ことを目的とする。
り、イオン導電性の高い、高分子固体電解質を提供する
ことを目的とする。
発明の構成 本発明は上記目的を達成するべく、無定形ポリマーを
架橋した高分子化合物に金属塩を溶解した固体電解質に
おいて、架橋構造中に高誘電率溶媒とりわけ1.3−ジメ
チルイミダゾリジノンを共存していることを特徴とする
高分子固体電解質である。
架橋した高分子化合物に金属塩を溶解した固体電解質に
おいて、架橋構造中に高誘電率溶媒とりわけ1.3−ジメ
チルイミダゾリジノンを共存していることを特徴とする
高分子固体電解質である。
又、上記固体電解質中に四級アンモニウム塩を添加し
た高分子固体電解質である。
た高分子固体電解質である。
又、上記四級アンモニウム塩がｔ−ブチルアンモニウ
ム塩である高分子固体電解質である。
ム塩である高分子固体電解質である。
即ち、支持体自体が高いイオン伝導性をもつ、ポリエ
チレンオキシド架橋体一塩鎖体を用い、ジメチルイミダ
ゾリジノンに代表される高誘電率溶媒を用いたものが極
めて高いイオン伝導性を与えることを見い出した。
チレンオキシド架橋体一塩鎖体を用い、ジメチルイミダ
ゾリジノンに代表される高誘電率溶媒を用いたものが極
めて高いイオン伝導性を与えることを見い出した。
しかし、これら高誘電率溶媒が保持されたポリエチレ
ンオキシド架橋体は、塩の溶解度が大きくなく、結晶化
を起こしやすい。このために、室温付近においては、充
分なイオン伝導性が発揮されないばかりか、逆にイオン
伝導性を低下させるという問題があった。
ンオキシド架橋体は、塩の溶解度が大きくなく、結晶化
を起こしやすい。このために、室温付近においては、充
分なイオン伝導性が発揮されないばかりか、逆にイオン
伝導性を低下させるという問題があった。
この問題を解決する手段として、相間移動剤として四
級アンモニウム塩を添加することにより、塩の溶解度を
上げることができる。これにより塩の結晶化を防ぎ、室
温付近のイオン伝導度を上昇させることができることが
判った。
級アンモニウム塩を添加することにより、塩の溶解度を
上げることができる。これにより塩の結晶化を防ぎ、室
温付近のイオン伝導度を上昇させることができることが
判った。
四級アンモニウム塩の種類として、ｔ−ブチルアンモ
ニウム塩、セチルトリメチルアンモニウム塩等を挙げる
ことが出来るが、これに限定されるものではない。
ニウム塩、セチルトリメチルアンモニウム塩等を挙げる
ことが出来るが、これに限定されるものではない。
実施例 以下、本発明の詳細について実施例により説明する。
実施例１ 9wt％の過塩素酸リチウム及び1wt％のｔ−ブチルアン
モニウムクロリドを溶解させたトリオール型三官能性ポ
リエーテル（分子量3,000）５部を準備し、次に予め7wt
％の過塩素酸リチウム及び0.5wt％のｔ−ブチルアンモ
ニウムクロリドを溶解させた1.3−ジメチルイミダゾリ
ジノン１部を調製し、加える。
モニウムクロリドを溶解させたトリオール型三官能性ポ
リエーテル（分子量3,000）５部を準備し、次に予め7wt
％の過塩素酸リチウム及び0.5wt％のｔ−ブチルアンモ
ニウムクロリドを溶解させた1.3−ジメチルイミダゾリ
ジノン１部を調製し、加える。
当量のヘキサメチレンジイソシアナート及び微量のDi
−ｎ−ブチル錫ジアセテートを加え、充分混合した後ガ
ラスシャーレ上に流延し、80℃の不活性ガス雰囲気で放
置し、反応させて架橋体フィルムを得る。
−ｎ−ブチル錫ジアセテートを加え、充分混合した後ガ
ラスシャーレ上に流延し、80℃の不活性ガス雰囲気で放
置し、反応させて架橋体フィルムを得る。
このフィルムを真空乾燥した後、ペレット状に打抜き
白金板ではさみ、交流インピーダンス法によりイオン伝
導度を測定した。その結果を第１図の本発明１として示
した。
白金板ではさみ、交流インピーダンス法によりイオン伝
導度を測定した。その結果を第１図の本発明１として示
した。
1.3−ジメチルイミダゾリジノン及びｔ−ブチルアン
モニウムクロリドを添加しない系を従来品とした。
モニウムクロリドを添加しない系を従来品とした。
実施例２ 予め7wt％の過塩素酸リチウム及び0.5wt％のｔ−ブチ
ルアンモニウムクロリドを溶解させた1.3−ジメチルイ
ミダゾリジノン１部にエポキシとしてビスフェノールＡ
−プロピレンオキシド2mol付加体のジグリシジルエーテ
ル５部、当量のプロピレンオキシドトリアミンを加え、
充分混合する。その後、ガラスシャーレ上に流延し80℃
の不活性ガス雰囲気で放置し、反応させて架橋体フィル
ムを得た。このフィルムを真空乾燥した後、実施例１と
同様にイオン伝導度を測定した。その結果を第１図の本
発明２として示した。
ルアンモニウムクロリドを溶解させた1.3−ジメチルイ
ミダゾリジノン１部にエポキシとしてビスフェノールＡ
−プロピレンオキシド2mol付加体のジグリシジルエーテ
ル５部、当量のプロピレンオキシドトリアミンを加え、
充分混合する。その後、ガラスシャーレ上に流延し80℃
の不活性ガス雰囲気で放置し、反応させて架橋体フィル
ムを得た。このフィルムを真空乾燥した後、実施例１と
同様にイオン伝導度を測定した。その結果を第１図の本
発明２として示した。
第１図に示した如く、本発明は全温度領域において従
来品より優れたイオン導電性である。
来品より優れたイオン導電性である。
発明の効果 上述した如く、本発明はイオン導電性の高い高分子固
体電解質を提供することが出来るので、その工業的価値
は極めて大である。
体電解質を提供することが出来るので、その工業的価値
は極めて大である。
第１図は本発明の高分子固体電解質と従来品とのイオン
導電率を比較した図である。
導電率を比較した図である。
Claims (3)
- 【請求項１】無定形ポリマーを架橋した高分子化合物に
金属塩を溶解した固体電解質において、該高分子化合物
の架橋構造中に、四級アンモニウム塩からなる相間移動
剤を媒体として高誘電率溶媒を保持することを特徴とす
る高分子固体電解質。 - 【請求項２】高誘電率溶媒が、1,3−ジメチルイミダゾ
リジノンである特許請求の範囲第１項記載の高分子固体
電解質。 - 【請求項３】四級アンモニウム塩が、ｔ−ブチルアンモ
ニウム塩である特許請求の範囲第１項記載の高分子固体
電解質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251141A JPH0834770B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 高分子固体電解質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251141A JPH0834770B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 高分子固体電解質 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195470A JPH0195470A (ja) | 1989-04-13 |
| JPH0834770B2 true JPH0834770B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=17218283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62251141A Expired - Lifetime JPH0834770B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 高分子固体電解質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834770B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2941812B2 (ja) * | 1987-12-01 | 1999-08-30 | 株式会社リコー | 高分子固体電解質 |
| JP2005174798A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Sony Corp | 電解質およびそれを用いた電池 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60148003A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-05 | 第一工業製薬株式会社 | イオン電導性有機固体電解質 |
| JPS60163373A (ja) * | 1984-02-02 | 1985-08-26 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 半固体有機電解質 |
| FR2565413B1 (fr) * | 1984-05-29 | 1986-08-29 | Elf Aquitaine | Materiau macromoleculaire a conduction ionique pour la realisation d'electrolytes ou d'electrodes |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP62251141A patent/JPH0834770B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0195470A (ja) | 1989-04-13 |
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