JPS5840781A - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
- Publication number
- JPS5840781A JPS5840781A JP56137088A JP13708881A JPS5840781A JP S5840781 A JPS5840781 A JP S5840781A JP 56137088 A JP56137088 A JP 56137088A JP 13708881 A JP13708881 A JP 13708881A JP S5840781 A JPS5840781 A JP S5840781A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acetylene
- polymer
- cathode
- battery
- anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は静置、小型で、かつ高いエネルギー密度を有す
る二次電池に関するものである。
る二次電池に関するものである。
遷移金属化合物と有機金属化合物とからなるいわゆるチ
ーグラー・ナツタ触媒を用いてアセチレンを重合して得
られる粉末状アセチレン高重合体は、その電気伝導度が
半導体領域にあることより、電気・電子素子として有用
な有機半導体材料であることはすでに知られている。ま
た、特殊な重合条件下では、繊維状微蛸晶(フィブリル
)構′造を有するアセチレン重合体の薄膜が得られるこ
とも知られている(時分1ii348−32581号)
。さらに、この方法で得られた薄膜アセチレン高重合体
に特定のドナーまたはアクセプターを化学的にドープす
ることによってアセチレン高重合体の電気伝導度を10
′〜105Ω−1・I!7F+”−’の範囲で自由にコ
ントロールできることもすでに知られている( J、0
゜8、 Ohem、 Oommu、、 578 (1
977) 、 Phys。
ーグラー・ナツタ触媒を用いてアセチレンを重合して得
られる粉末状アセチレン高重合体は、その電気伝導度が
半導体領域にあることより、電気・電子素子として有用
な有機半導体材料であることはすでに知られている。ま
た、特殊な重合条件下では、繊維状微蛸晶(フィブリル
)構′造を有するアセチレン重合体の薄膜が得られるこ
とも知られている(時分1ii348−32581号)
。さらに、この方法で得られた薄膜アセチレン高重合体
に特定のドナーまたはアクセプターを化学的にドープす
ることによってアセチレン高重合体の電気伝導度を10
′〜105Ω−1・I!7F+”−’の範囲で自由にコ
ントロールできることもすでに知られている( J、0
゜8、 Ohem、 Oommu、、 578 (1
977) 、 Phys。
Rev、 Lett、、 39 、1098(19
77) + J、 Am。
77) + J、 Am。
Ohem、 Soc、、 ioo、 1013(197
8)、 J、 Ohem。
8)、 J、 Ohem。
Phys、、69,5098(1978))。
このドープされたアセチレン高重合体を一次電池のカソ
ード極の材料として使用するという考えもすでに提案さ
れている( Mo1ecular Metals+NA
TO0onference 5eries + 5er
ies VI + 471−489C1978))。
ード極の材料として使用するという考えもすでに提案さ
れている( Mo1ecular Metals+NA
TO0onference 5eries + 5er
ies VI + 471−489C1978))。
近年、電気化学的にO1O’; * PF6 * As
F; 、 AsF;。
F; 、 AsF;。
5o3cps、 BP”;等の如きアニオンまたは〜N
+ (R/ −:アルキル基)の如きカチオンを可逆
的にアセチレン高重合体にドープする手法も開発され、
アセチレン高重合体をアノード極またはカソード極の少
くとも一方の極に用いたポリアセチレン蓄電池の開発が
活発に行なわれる様になったC J、C,8,’Che
m’、 Oommu、+ 1 9’79 +
594 + C& EN Jan、26+3
9(1981) 、 J、O,S、 Ohem、 O
ommu、、 1981゜317)。しかし、今までに
知られているポリアセチレン蓄電池の最高の性能のもの
は、カソード極としてポリアセチレン〔(CH)x〕を
用い、アノード極としてLiを用い、電解液として支持
電解質であるLi 0tO4のプロピレンカーボネート
(PC)溶液を用いた二次電池で得られている。(OH
)X を2Mf用いたこの蓄電池の開放端電圧(初期値
)は37v、短絡電流(初期値)は251B A %電
極の重量に対するエネルギー密度は170W−hr/K
g[度であり、必ずしも充分なエネルギー密度のもので
はなく、当該業者の間ではより高いエネルギー密度を有
するポリアセチレン蓄電池の開発が切望されていた。
+ (R/ −:アルキル基)の如きカチオンを可逆
的にアセチレン高重合体にドープする手法も開発され、
アセチレン高重合体をアノード極またはカソード極の少
くとも一方の極に用いたポリアセチレン蓄電池の開発が
活発に行なわれる様になったC J、C,8,’Che
m’、 Oommu、+ 1 9’79 +
594 + C& EN Jan、26+3
9(1981) 、 J、O,S、 Ohem、 O
ommu、、 1981゜317)。しかし、今までに
知られているポリアセチレン蓄電池の最高の性能のもの
は、カソード極としてポリアセチレン〔(CH)x〕を
用い、アノード極としてLiを用い、電解液として支持
電解質であるLi 0tO4のプロピレンカーボネート
(PC)溶液を用いた二次電池で得られている。(OH
)X を2Mf用いたこの蓄電池の開放端電圧(初期値
)は37v、短絡電流(初期値)は251B A %電
極の重量に対するエネルギー密度は170W−hr/K
g[度であり、必ずしも充分なエネルギー密度のもので
はなく、当該業者の間ではより高いエネルギー密度を有
するポリアセチレン蓄電池の開発が切望されていた。
本発明者等は上記の点に鑑みて、より高いエネルギー密
度を有するポリアセチレ・ン蓄電池について攬々研究し
た結果、本発明、を見出したものである。
度を有するポリアセチレ・ン蓄電池について攬々研究し
た結果、本発明、を見出したものである。
即ち1本発明は、アノード極、カソード極および電解液
から構成される二次電池において、カソード極tのみま
たはアノード極と力?−ド極の両極がアセチレン高重合
体からなシ、かつ電解液がHF″″2アニオンを含有す
ることを特徴とする二次電池に関するものである。
から構成される二次電池において、カソード極tのみま
たはアノード極と力?−ド極の両極がアセチレン高重合
体からなシ、かつ電解液がHF″″2アニオンを含有す
ることを特徴とする二次電池に関するものである。
本発明の二次電池は、軽量、小型で、かつ高いエネルギ
ー密度を有するからポータイル機器、電気自動車、ガソ
リン、自動−車および電力貯蔵用バッテリーとして最適
である。
ー密度を有するからポータイル機器、電気自動車、ガソ
リン、自動−車および電力貯蔵用バッテリーとして最適
である。
本発明の二次電池のエネルギー密度は、何故゛に従来の
czo−1PF;、□、−1AsF−180.OF″′
;、B4 6 4 F7 等の如きアニオンを用いたものに比較して高いか
は不明であるが、本発明で用いているHF″2の特性に
よるものであると考えられる。
czo−1PF;、□、−1AsF−180.OF″′
;、B4 6 4 F7 等の如きアニオンを用いたものに比較して高いか
は不明であるが、本発明で用いているHF″2の特性に
よるものであると考えられる。
本発明において用いられるアセチレン高重合体は、繊維
状微結晶(フィブリル)構造を有するものが好ましく1
例えば特公昭48−32581号によって製造される嵩
さ密度が0.3〜0.6 L、/ tyA (真比重は
約t、aor/cJ)の範囲の多孔質アセチレン高重合
体、本発明者等の一部がすでに提案した特開昭55−1
42030号によって得られる、嵩さ密度が0.3f/
−以下の多孔質アセチレン高重合体、本発明者等の一部
がすでに提案した特開昭55−128419号、同55
−129404号、同55−145710号、同55−
145711号、同56−10428 号、特願昭55
−34687号 等によって得/ られる嵩さ密度がo、 e f / al1以上のアセ
チレン高重合体があげられるが、必ずしもこれらの製造
方法によって得られるアセチレン高重合体に限定される
ものではない。
状微結晶(フィブリル)構造を有するものが好ましく1
例えば特公昭48−32581号によって製造される嵩
さ密度が0.3〜0.6 L、/ tyA (真比重は
約t、aor/cJ)の範囲の多孔質アセチレン高重合
体、本発明者等の一部がすでに提案した特開昭55−1
42030号によって得られる、嵩さ密度が0.3f/
−以下の多孔質アセチレン高重合体、本発明者等の一部
がすでに提案した特開昭55−128419号、同55
−129404号、同55−145710号、同55−
145711号、同56−10428 号、特願昭55
−34687号 等によって得/ られる嵩さ密度がo、 e f / al1以上のアセ
チレン高重合体があげられるが、必ずしもこれらの製造
方法によって得られるアセチレン高重合体に限定される
ものではない。
上記の製造方法で得られるアセチレン高重合体は、合成
高分子のも7生産性、加工性、製膜性。
高分子のも7生産性、加工性、製膜性。
可撓性等の特徴を有しているから、小型、鮮iでかつ高
エネルギー密度の二次電池の電極材料としては最適であ
る。
エネルギー密度の二次電池の電極材料としては最適であ
る。
また、本発明ではシス、トランスまたはシスとトランス
の混ったアセチレン高重合体等いずれのアセチレン高重
合体でも用いることができる。
の混ったアセチレン高重合体等いずれのアセチレン高重
合体でも用いることができる。
本発明においては、上記の製造方法によって得られるい
かなる嵩さ密度のアセチレン高重合体も電池の電極とし
て使用することができるが、嵩さ密度がo、7t/ad
以上のアセチレン高重合体を用いると電池のエネルギー
密度がよシ高くなるばかりでなく、よシ長時間の放電が
可能となるのでより好ましい。嵩さ密度が0.7 f
/−以上のアセチレン高重合体を用いた場合、何故に電
池のエネルギー密度が高くなるのかは不明であるが、ア
セチレン高重合体のフィブリルの二次構造の相違による
ものではないかと推定される。
かなる嵩さ密度のアセチレン高重合体も電池の電極とし
て使用することができるが、嵩さ密度がo、7t/ad
以上のアセチレン高重合体を用いると電池のエネルギー
密度がよシ高くなるばかりでなく、よシ長時間の放電が
可能となるのでより好ましい。嵩さ密度が0.7 f
/−以上のアセチレン高重合体を用いた場合、何故に電
池のエネルギー密度が高くなるのかは不明であるが、ア
セチレン高重合体のフィブリルの二次構造の相違による
ものではないかと推定される。
本発明において用いられるHF;アニオンは、一般式R
4N −HF2・・・・・・・・・(1)(但し、式中
Rは水素原子または炭素数が多くとも15ケのアルキル
基、アリ−k (aryl )基である)または一般式
M −HF2・・・・・・(2)(但し、式中Mはアル
カリ金属である)で示される化合物を適当な有機溶媒に
溶解することによって得られ、通常一般式(1)または
一般式(2)で糸される塩を支持電解質として用いるが
、必ずしもこれらの塩に限定されるものではなく1本発
明の主旨はあくまでもHF丁アニオンが電解液中に存在
することにある。一般式(1)または一般式(2)の具
体例としては、H4NllHF2、Bu4NIIHF2
、N a @HF 2、K・HF2 およびL L”
HF 2 を挙げることができるが、これらに限定さ
れるものではない。
4N −HF2・・・・・・・・・(1)(但し、式中
Rは水素原子または炭素数が多くとも15ケのアルキル
基、アリ−k (aryl )基である)または一般式
M −HF2・・・・・・(2)(但し、式中Mはアル
カリ金属である)で示される化合物を適当な有機溶媒に
溶解することによって得られ、通常一般式(1)または
一般式(2)で糸される塩を支持電解質として用いるが
、必ずしもこれらの塩に限定されるものではなく1本発
明の主旨はあくまでもHF丁アニオンが電解液中に存在
することにある。一般式(1)または一般式(2)の具
体例としては、H4NllHF2、Bu4NIIHF2
、N a @HF 2、K・HF2 およびL L”
HF 2 を挙げることができるが、これらに限定さ
れるものではない。
本発明において用いられる電解液は、有機l非水電解液
であり、有機溶媒としては非プロトン性で、かつ高誘電
率のものが好ましく、例えばエーテル類、ケトン類、ニ
トリル類、アミン類、アミド類、硫黄化合物、塩素化炭
化水素類、エステル類、カーボネート類、ニトロ化合物
等を用いることができるが、これらのうちでもエーテル
類、ケトン類、ニトリル類、塩素化炭化水素類、カーボ
ネートmが好ましい。どれらの代表例としては、テトラ
ヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1.4
−ジオキサン、モノグリム、アセト土トリル、プロピオ
ニトリル、4−メチル−′2−ペンタノン、ブチロニト
リル、l、2−ジグロロエタン、γ−ブチロラクトン、
ジメトキシエタン、メチルフォルメイト、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルチオホルムアミ
ド、スルホラン等を挙げることができるが、必ずしもこ
れ等に限定されるものではない。4 これらの有機溶媒は一種類または二種類以上の混合溶媒
として用いてもよい。用いる電池の一型式または用いる
電極の種類によっては、これらの溶媒中の酸素や水また
はプロトン性溶媒等が電池の性能を低下させる場合もあ
るので、常法に従い精製しておくことが好ましい。
であり、有機溶媒としては非プロトン性で、かつ高誘電
率のものが好ましく、例えばエーテル類、ケトン類、ニ
トリル類、アミン類、アミド類、硫黄化合物、塩素化炭
化水素類、エステル類、カーボネート類、ニトロ化合物
等を用いることができるが、これらのうちでもエーテル
類、ケトン類、ニトリル類、塩素化炭化水素類、カーボ
ネートmが好ましい。どれらの代表例としては、テトラ
ヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1.4
−ジオキサン、モノグリム、アセト土トリル、プロピオ
ニトリル、4−メチル−′2−ペンタノン、ブチロニト
リル、l、2−ジグロロエタン、γ−ブチロラクトン、
ジメトキシエタン、メチルフォルメイト、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルチオホルムアミ
ド、スルホラン等を挙げることができるが、必ずしもこ
れ等に限定されるものではない。4 これらの有機溶媒は一種類または二種類以上の混合溶媒
として用いてもよい。用いる電池の一型式または用いる
電極の種類によっては、これらの溶媒中の酸素や水また
はプロトン性溶媒等が電池の性能を低下させる場合もあ
るので、常法に従い精製しておくことが好ましい。
電池の充電時に、HF2−アニオンは電気化学的にアセ
チレン高重合体にドープされるが、HF2−アニオンの
アセチレン高重合体へのドープ量〔アセチレン高重合体
の繰シ返し単位(Ol()1モルに対するドーパントの
モル濃度〕は、1モルチ以上30モルチ以下が好ましい
。ドーパントのドープ量が30モルチを越えると、アセ
チレン高重合体の一部に酸化反応が起シ好ましくない。
チレン高重合体にドープされるが、HF2−アニオンの
アセチレン高重合体へのドープ量〔アセチレン高重合体
の繰シ返し単位(Ol()1モルに対するドーパントの
モル濃度〕は、1モルチ以上30モルチ以下が好ましい
。ドーパントのドープ量が30モルチを越えると、アセ
チレン高重合体の一部に酸化反応が起シ好ましくない。
また、ドープ量が1モルチ未満では、アセチレン高重合
体の抵抗が高く、放電時に高い電流が得られない、ドー
ープされたアセチレン高重合体の電気伝導度は、10−
2〜10 Ω ・α の範囲である。アセチレン高重
合体へのドーパントのドーピング量は、電解の際の電気
量を測定することによって制御することができる。
体の抵抗が高く、放電時に高い電流が得られない、ドー
ープされたアセチレン高重合体の電気伝導度は、10−
2〜10 Ω ・α の範囲である。アセチレン高重
合体へのドーパントのドーピング量は、電解の際の電気
量を測定することによって制御することができる。
、充電(ドーピング)は、一定電流下でも一定電圧下で
もまた電流および電圧の変化する条件下のいずれの方法
で行なってもよい。充電の際の電流値、電圧値、時間等
は、用いるアセチレン高重合体の嵩さ密度、面積、ドー
パントの種類、電解質の種類、要求される電導性アセチ
レン高重合体の電気型導度によって異なるので一部に規
定することができない。
もまた電流および電圧の変化する条件下のいずれの方法
で行なってもよい。充電の際の電流値、電圧値、時間等
は、用いるアセチレン高重合体の嵩さ密度、面積、ドー
パントの種類、電解質の種類、要求される電導性アセチ
レン高重合体の電気型導度によって異なるので一部に規
定することができない。
また、本発明において用いられるHF2−アニオンの電
解液中での濃度は用いるアノード極またはカソード極の
種類、充・放電条件、作動温度、支持電解質の種類およ
び有機溶媒の種類等によって異なるので一部に規定する
ことはできないが、通常は0.001〜10モル/lの
、範囲である。
解液中での濃度は用いるアノード極またはカソード極の
種類、充・放電条件、作動温度、支持電解質の種類およ
び有機溶媒の種類等によって異なるので一部に規定する
ことはできないが、通常は0.001〜10モル/lの
、範囲である。
本発明の二次電池は、カソード極またはアノード極とカ
ソード極の両極がアセチレン高重合体からなるものであ
る。
ソード極の両極がアセチレン高重合体からなるものであ
る。
アセチレン高重合体をカソード極にのみ用いた場合、ア
ノード極としては通常ポーリングの電気陰性度が1.6
を越えない金属が用いられる。アノード極として用いら
れるポーリングの電気陰性度がL 6を越えない金属の
具体例としては、Os、Rh * Kt Na + B
a * Li s 8r 、Oa s MlllYs
8c s Be 、Al s Zr 、T+ を挙
げることができる。これ等の金属のうちでもL + s
A +が好ましい。電池の具体例としては(OH)
(カソード極)/NH4・HF2(支持電解質) /
L i またはAt(カソード極)、(0H)x/N
a”HF2/LiまたはA1. (OH) x /
K−HF2/ Li 、 (OH) x’/ L 1
−HF2/ L iまkはAI等を挙げることができる
が、必ずしもこれらに限定されるものではない。(OH
) x / Li −1−HF2/ Li系の場合、充
電過程は(1)および(2)式で、放電過程はそれぞれ
の逆反応で表わされる。
ノード極としては通常ポーリングの電気陰性度が1.6
を越えない金属が用いられる。アノード極として用いら
れるポーリングの電気陰性度がL 6を越えない金属の
具体例としては、Os、Rh * Kt Na + B
a * Li s 8r 、Oa s MlllYs
8c s Be 、Al s Zr 、T+ を挙
げることができる。これ等の金属のうちでもL + s
A +が好ましい。電池の具体例としては(OH)
(カソード極)/NH4・HF2(支持電解質) /
L i またはAt(カソード極)、(0H)x/N
a”HF2/LiまたはA1. (OH) x /
K−HF2/ Li 、 (OH) x’/ L 1
−HF2/ L iまkはAI等を挙げることができる
が、必ずしもこれらに限定されるものではない。(OH
) x / Li −1−HF2/ Li系の場合、充
電過程は(1)および(2)式で、放電過程はそれぞれ
の逆反応で表わされる。
アノード; (OH)x + xy−HF、−−p [
(OH)y(HF、、−)y)x十 xy”e−・・
・ … (1) カノード;xy@LL十Xy@e++→xy@L1……
(2)アセチレン高重合体をアノード極およびカソード
極の両極に用いた場合の電池の具体例としては。
(OH)y(HF、、−)y)x十 xy”e−・・
・ … (1) カノード;xy@LL十Xy@e++→xy@L1……
(2)アセチレン高重合体をアノード極およびカソード
極の両極に用いた場合の電池の具体例としては。
(OH)x/NH4・HF2/(OH)x、(OH)x
/L+。
/L+。
・HP 2 / (OH) x、(OH)x/Na−H
F 2/(OH)x。
F 2/(OH)x。
(OH) x/ K ” HF 2 / (OH) x
等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定され
るものではない。(OH) x / N Ha ・HF
2 / (OH) x 系の場合、充電過程は(3
)式および(4)式で、放電過程はそれぞれの逆反応で
表わされる。
等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定され
るものではない。(OH) x / N Ha ・HF
2 / (OH) x 系の場合、充電過程は(3
)式および(4)式で、放電過程はそれぞれの逆反応で
表わされる。
アノード; (OH)x+xyeHF丁−e((OH+
)y(HF丁)y11x+xy@e−・・・・・・(3
) カン−1°; (OH)x +xy*NH: + xy
me −e((0H−) y (NH; ) y :
] x−−(4)本発明において必要ならばポリエチレ
ン、ポリプロピレンのごとき合成樹脂製の多孔質膜や天
然繊維紙を隔膜として用いても一向に差し支えない。
)y(HF丁)y11x+xy@e−・・・・・・(3
) カン−1°; (OH)x +xy*NH: + xy
me −e((0H−) y (NH; ) y :
] x−−(4)本発明において必要ならばポリエチレ
ン、ポリプロピレンのごとき合成樹脂製の多孔質膜や天
然繊維紙を隔膜として用いても一向に差し支えない。
また、本発明において用いられるアセチレン高重合体は
、酸素によって徐々に酸化反応をうけ。
、酸素によって徐々に酸化反応をうけ。
電池の性能が低下するので、電池は密閉式にして実質的
に無酸素の状態であることが必要である。
に無酸素の状態であることが必要である。
本発明のカソード極単蝕またはアノード極とカソード極
の両極がアセチレン高重合体からなシ、かつ電解液がH
F″′2アニオンを含有する二次電池は、高エネルギー
密度を有し、かつアセチレン高重合体の嵩さ密度をかえ
ることによって放電特性を変化させることができ、軽量
化、小型化が容易であるから工業的に非常に有用である
。
の両極がアセチレン高重合体からなシ、かつ電解液がH
F″′2アニオンを含有する二次電池は、高エネルギー
密度を有し、かつアセチレン高重合体の嵩さ密度をかえ
ることによって放電特性を変化させることができ、軽量
化、小型化が容易であるから工業的に非常に有用である
。
以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが
、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるも
のではない。なお、実施例において電池作製はアルゴン
ガス雰囲気下で行なった。
、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるも
のではない。なお、実施例において電池作製はアルゴン
ガス雰囲気下で行なった。
実施例 l
〔高い嵩さ密度を有するアセチレン高重合体の製造〕
窒素ガスで完全に置換した1tのガラス製反応器に、重
合溶媒として常法に従って精製したトルーr−7200
−1触媒としてテトラブトキシチタニウム2.94ミリ
モルおよびトリエチルアルミニウム734ミリモルを順
次に室温で仕込んで触媒溶液を調製した。触媒溶液は均
一溶液であった。次いで、反応器を液体窒素で冷却して
系中の窒素ガスを真空ポンプで排気した。−78℃に反
応器を冷却し、触媒溶液を静置した状態で1気圧の圧力
の精製アセチレンガスを吹き込んだ。重合の初期に系全
体は寒天状になった。アセチレンガスの圧力を1気圧に
保ったままで10時間重合反応をそのまま継続した。系
は赤紫色を呈した寒天状であった。重合終了後、未反応
のアセチレンガスを除去し、系の温度を一78℃に保っ
たまま20〇−の精製トルエンで4回繰り返し洗浄し、
トルエンで膨潤した膜厚が約0.5国のシート状膨潤ア
セチレン高重合体を得た。この膨潤アセチレン高重合体
は、300〜500Aの径の繊維状微結晶(フィブリル
)が規則的に絡み合った膨潤物であり一粉末状や塊状の
ポリマーは生成していなかった。
合溶媒として常法に従って精製したトルーr−7200
−1触媒としてテトラブトキシチタニウム2.94ミリ
モルおよびトリエチルアルミニウム734ミリモルを順
次に室温で仕込んで触媒溶液を調製した。触媒溶液は均
一溶液であった。次いで、反応器を液体窒素で冷却して
系中の窒素ガスを真空ポンプで排気した。−78℃に反
応器を冷却し、触媒溶液を静置した状態で1気圧の圧力
の精製アセチレンガスを吹き込んだ。重合の初期に系全
体は寒天状になった。アセチレンガスの圧力を1気圧に
保ったままで10時間重合反応をそのまま継続した。系
は赤紫色を呈した寒天状であった。重合終了後、未反応
のアセチレンガスを除去し、系の温度を一78℃に保っ
たまま20〇−の精製トルエンで4回繰り返し洗浄し、
トルエンで膨潤した膜厚が約0.5国のシート状膨潤ア
セチレン高重合体を得た。この膨潤アセチレン高重合体
は、300〜500Aの径の繊維状微結晶(フィブリル
)が規則的に絡み合った膨潤物であり一粉末状や塊状の
ポリマーは生成していなかった。
このシート状膨潤アセチレン高重合体をクロムメッキし
たフェロ板にはさみ、室温で100に9/−の圧力で予
備プレスし、次いで15ton/I−IItの圧力で高
圧プレスして赤褐色の金属光沢を持った均一で可撓性の
ある膜厚120μmのアセチレン高重合体ノフィルムを
得た。このフィルムを5時間室温で真空乾燥した。得ら
れたアセチレン高重合体フィルムの嵩さ密度は1.0
s t 100で、電子顕微鏡観察よりこのフィルムは
非多孔質であった。
たフェロ板にはさみ、室温で100に9/−の圧力で予
備プレスし、次いで15ton/I−IItの圧力で高
圧プレスして赤褐色の金属光沢を持った均一で可撓性の
ある膜厚120μmのアセチレン高重合体ノフィルムを
得た。このフィルムを5時間室温で真空乾燥した。得ら
れたアセチレン高重合体フィルムの嵩さ密度は1.0
s t 100で、電子顕微鏡観察よりこのフィルムは
非多孔質であった。
また、このアセチレン高重合体フィルムはシス含量が9
0チ、20℃での電気伝導度(直流四端子法)が4.8
X 10−’ 、Ω−1・crn−1のP型半導体で
あった。
0チ、20℃での電気伝導度(直流四端子法)が4.8
X 10−’ 、Ω−1・crn−1のP型半導体で
あった。
上記の方法で得られた膜厚が120μmで嵩さ密度が1
.05 f /Coのアセチレン高重合体フィルムよ9
1幅が0.5 cInで長さが2.ocrnの小片を切
り出し、白金線に機械的に圧着固定して一方の電極(カ
ソード)とし、もう一方の電極(アノード)としてリチ
ウム金属を用い、L+ ’ HF2の濃度が03モル/
lのプロピレンカーボネートの溶液を電解液として用い
、一定電流下(1,0mA)で3時間充電(ドーピング
)を行った。ドープされたアセチレン高重合体フィルム
は金色の金属光沢を有し、その組成は元素分析より[O
H(HF2) 0.11〕xであり、その電気伝導度(
直流四端子法)は1.020Ω ・m のP型半導体で
あった。
.05 f /Coのアセチレン高重合体フィルムよ9
1幅が0.5 cInで長さが2.ocrnの小片を切
り出し、白金線に機械的に圧着固定して一方の電極(カ
ソード)とし、もう一方の電極(アノード)としてリチ
ウム金属を用い、L+ ’ HF2の濃度が03モル/
lのプロピレンカーボネートの溶液を電解液として用い
、一定電流下(1,0mA)で3時間充電(ドーピング
)を行った。ドープされたアセチレン高重合体フィルム
は金色の金属光沢を有し、その組成は元素分析より[O
H(HF2) 0.11〕xであり、その電気伝導度(
直流四端子法)は1.020Ω ・m のP型半導体で
あった。
前記の実験で充電した電池を用いて放電実験を行ない、
各放電時間ごとに開放端電圧(voc )および短絡電
流(Isc )を測定して表−1の如き結果を得た。こ
の結果より、この電池の電極重量(ドープされたアセチ
レン高重合体と消費されたLi金属の重量の和)に対す
るエネルギー密度は410W−hr/Kgであった。
各放電時間ごとに開放端電圧(voc )および短絡電
流(Isc )を測定して表−1の如き結果を得た。こ
の結果より、この電池の電極重量(ドープされたアセチ
レン高重合体と消費されたLi金属の重量の和)に対す
るエネルギー密度は410W−hr/Kgであった。
表−1,放 電 結 果
実施例 2
〔アセチレン高重合体の製造〕
窒素雰囲気下で内容積500−のガラス製反応容器に、
5.1 d (15,0ミリモル)のチタニウムテトラ
ブトキサイドを加え、20.0 mlのトルエンに溶解
させ1次いでs、4fnt(4oミリモル)のトリエチ
ルアルミニウムを攪拌しながら加えて反応させ触媒溶液
を調製した。
5.1 d (15,0ミリモル)のチタニウムテトラ
ブトキサイドを加え、20.0 mlのトルエンに溶解
させ1次いでs、4fnt(4oミリモル)のトリエチ
ルアルミニウムを攪拌しながら加えて反応させ触媒溶液
を調製した。
この反応容器を液体窒素で冷却して、系中の窒素ガスを
真空ポンプで排気し、次いでこの反応容器を一78℃に
冷却した。
真空ポンプで排気し、次いでこの反応容器を一78℃に
冷却した。
反応容器を回転させて触媒溶液を反応容器の内壁に均一
に付着させた後、反応容器を静置させた状態で直ちに1
気圧の圧力の精製アセチレンガスを導入して重合を開始
した。重合開始と同時に反応容器の内壁に金属光沢を有
するアセチレン高重合体が析出した。−78℃の温度で
、アセチレン圧を1気圧の状態に保って1時間重合反応
を行なった後未反応のアセチレンを真空ポンプで排気し
て重合を停止した。窒素雰囲気下で残存触媒溶液を注射
器で除去した後、−78℃に保ったまま精製トルエン1
00−で6回洗滌を繰り返し、次いで室温で真空乾燥し
た。触媒溶液が反応器内壁に付着した部分に、その部分
と面積が等しく、厚さが90μmでシス含量が98%の
膜状アセチレン高重合体が得られた。この膜状アセチレ
ン高重合C44、!気伝導度が2.5X10−80−1
・cIrTl のP型半導体であった。また・このフィ
ルムの嵩さ密度は0.52 f 100であった。電子
顕微鏡観察よりこのフィルムはフィブリルが無秩序に絡
み合った多孔質であった。
に付着させた後、反応容器を静置させた状態で直ちに1
気圧の圧力の精製アセチレンガスを導入して重合を開始
した。重合開始と同時に反応容器の内壁に金属光沢を有
するアセチレン高重合体が析出した。−78℃の温度で
、アセチレン圧を1気圧の状態に保って1時間重合反応
を行なった後未反応のアセチレンを真空ポンプで排気し
て重合を停止した。窒素雰囲気下で残存触媒溶液を注射
器で除去した後、−78℃に保ったまま精製トルエン1
00−で6回洗滌を繰り返し、次いで室温で真空乾燥し
た。触媒溶液が反応器内壁に付着した部分に、その部分
と面積が等しく、厚さが90μmでシス含量が98%の
膜状アセチレン高重合体が得られた。この膜状アセチレ
ン高重合C44、!気伝導度が2.5X10−80−1
・cIrTl のP型半導体であった。また・このフィ
ルムの嵩さ密度は0.52 f 100であった。電子
顕微鏡観察よりこのフィルムはフィブリルが無秩序に絡
み合った多孔質であった。
実施例1の電池の実験で用いた嵩さ密度の高い非多孔質
アセチレン高重合体の代りに前記の方法で製造して得ら
れた嵩さ密度0+ 52 f 100の多孔質アセチレ
ン高重合体フィルムを用いて、実施例1と同様の方法で
90分間充電(ドーピング)を行なった・ ドープされたアセチレン高重合体フィルムは一部濃紺色
の金色で、その組成は元素分析より〔OH(HF2 )
0−101 ) xでtシ、その電気伝導度は35
7Ω ・α のP型半導体であった。
アセチレン高重合体の代りに前記の方法で製造して得ら
れた嵩さ密度0+ 52 f 100の多孔質アセチレ
ン高重合体フィルムを用いて、実施例1と同様の方法で
90分間充電(ドーピング)を行なった・ ドープされたアセチレン高重合体フィルムは一部濃紺色
の金色で、その組成は元素分析より〔OH(HF2 )
0−101 ) xでtシ、その電気伝導度は35
7Ω ・α のP型半導体であった。
前記の実験で充電した電池を用いて放電実験を行ない、
各放電時間ごとに開放端電圧(Voc )および短絡電
流(I@c )を測定して表−2の如き結果を得た。こ
の結果より、この電池の電極重量に対するエネルギー密
度は320 W −hr 7KgであったO 表−2放 電 結 果 比較例 1 実施例1で得られた嵩さ密度の高いアセチレン高重合体
を用い、実施例1で支持電解質として用いたLL −H
F2の代りにLL OIO<を用いた以外は、実施例)
と全く同じ条件で〔電池の充電(ドーピング)実験〕を
行ない、組成が(0H(010: ) 0゜109)x
で、電気伝導度が2950−1・cm−’のアセチレン
高重合体を得た。このアセチレン高重合体□ を用いて実施例1と全く同様の方法で〔電池の放電実験
〕を行なったとこち、表−3の結果を得た。
各放電時間ごとに開放端電圧(Voc )および短絡電
流(I@c )を測定して表−2の如き結果を得た。こ
の結果より、この電池の電極重量に対するエネルギー密
度は320 W −hr 7KgであったO 表−2放 電 結 果 比較例 1 実施例1で得られた嵩さ密度の高いアセチレン高重合体
を用い、実施例1で支持電解質として用いたLL −H
F2の代りにLL OIO<を用いた以外は、実施例)
と全く同じ条件で〔電池の充電(ドーピング)実験〕を
行ない、組成が(0H(010: ) 0゜109)x
で、電気伝導度が2950−1・cm−’のアセチレン
高重合体を得た。このアセチレン高重合体□ を用いて実施例1と全く同様の方法で〔電池の放電実験
〕を行なったとこち、表−3の結果を得た。
また、この電池の電極重量当りのエネルギー密度は27
0 W −hr /に4であった。
0 W −hr /に4であった。
表−3放 電 結 果
比較例 2
実施例2で得られた嵩さ密度0.52 t 100の多
孔質アセチレン高重合体フィルムを用い、実施例2で支
持電解質として用いたLi ” HF2の代りKLi成
が[OH(OZO4−) 0.100 ) xで、電気
伝導度が1300−1・crn−1のアセチレン高重合
体を得た。
孔質アセチレン高重合体フィルムを用い、実施例2で支
持電解質として用いたLi ” HF2の代りKLi成
が[OH(OZO4−) 0.100 ) xで、電気
伝導度が1300−1・crn−1のアセチレン高重合
体を得た。
このアセチレン高重合体を用いて実施例2と全く同様の
方法で〔電池の放電実験〕を行なったところ、表−4の
結果を得た。また、この電池の電極重量当りのエネルギ
ー密度は180 W−hr/ltgであった。
方法で〔電池の放電実験〕を行なったところ、表−4の
結果を得た。また、この電池の電極重量当りのエネルギ
ー密度は180 W−hr/ltgであった。
実施例 3
〔用いたアセチレン高重合体〕
実施例1で得られた嵩さ密度1. o s f 100
のアセチレン高重合体を用いた。
のアセチレン高重合体を用いた。
上記アセチレン高重合体(厚み120μm)より、幅が
0.5百で長さが2.0crnの、2つの小片を切り出
し、白金線に機械的に圧着固定してそれぞれをアノード
極、カソード極とした。支持電解質NH4・HF2の濃
度がO13モル/lのプロピレンカーボネート溶液を電
解液として用い、1.0mAの定電流下で2時間ドーピ
ングを行なり九。組成分析よシカソード極、7ノード極
のアセチレン高重合体の組成は、それぞれ((OH)
(HP 2−) 0.070 〕x、((’ OH)
(NH4) O−070) xであシ、また、それぞれ
の電気伝導度は420Ω ・α 、295Ω1・釧 で
あった。
0.5百で長さが2.0crnの、2つの小片を切り出
し、白金線に機械的に圧着固定してそれぞれをアノード
極、カソード極とした。支持電解質NH4・HF2の濃
度がO13モル/lのプロピレンカーボネート溶液を電
解液として用い、1.0mAの定電流下で2時間ドーピ
ングを行なり九。組成分析よシカソード極、7ノード極
のアセチレン高重合体の組成は、それぞれ((OH)
(HP 2−) 0.070 〕x、((’ OH)
(NH4) O−070) xであシ、また、それぞれ
の電気伝導度は420Ω ・α 、295Ω1・釧 で
あった。
前記の実験で充電した電池を用いて実施例1の〔電池の
放電実験〕と全く同様の方法で放電試験を行なった。
放電実験〕と全く同様の方法で放電試験を行なった。
放電時のVoc (初期値) = 2.7 V、 Is
c (初期値) = 21.1 m Aで、電極重量当
シのエネルギー密度は326W hr/助であった。
c (初期値) = 21.1 m Aで、電極重量当
シのエネルギー密度は326W hr/助であった。
実施例 4
実施例3で用いた嵩さ密度1.05f100の非多孔質
アセチレン高重合体の代りに実施例2で用いた嵩さ密度
0.52 flooの多孔質アセチレン高重合体を用い
た以外は、実施例3と全く同様の方法で〔電池の充電(
ドーピング)実験〕および〔電池の放電実験〕を行なっ
た。その結果、放電時のVoc (初期値)=3.90
V、l5c(初期値)冨17、3 m Aで、電極重量
当シのエネルギー密度は297 W −hr/ V4で
あった。
アセチレン高重合体の代りに実施例2で用いた嵩さ密度
0.52 flooの多孔質アセチレン高重合体を用い
た以外は、実施例3と全く同様の方法で〔電池の充電(
ドーピング)実験〕および〔電池の放電実験〕を行なっ
た。その結果、放電時のVoc (初期値)=3.90
V、l5c(初期値)冨17、3 m Aで、電極重量
当シのエネルギー密度は297 W −hr/ V4で
あった。
特許出願人 昭和電工株式会社
代 理 人 弁理士 菊地精−
Claims (1)
- アノード極、カソード極および電解液から構成される二
次電池において、カソード極菱のみまた含有することを
特徴とする二次電池。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56137088A JPS5840781A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 二次電池 |
EP82300247A EP0058469B1 (en) | 1981-01-22 | 1982-01-18 | Battery having acetylene high polymer electrode |
DE8282300247T DE3276842D1 (en) | 1981-01-22 | 1982-01-18 | Battery having acetylene high polymer electrode |
US06/531,577 US4496640A (en) | 1981-01-22 | 1983-09-12 | Battery having acetylene high polymer electrode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56137088A JPS5840781A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5840781A true JPS5840781A (ja) | 1983-03-09 |
Family
ID=15190596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56137088A Pending JPS5840781A (ja) | 1981-01-22 | 1981-09-02 | 二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5840781A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59209282A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-27 | Showa Denko Kk | 電池 |
JPS6084776A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-14 | Hitachi Ltd | 2次電池 |
JPS60133672A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-07-16 | アライド・コーポレーシヨン | 高充電二次電池 |
JPS60151978A (ja) * | 1984-01-19 | 1985-08-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池 |
US4565754A (en) * | 1982-11-26 | 1986-01-21 | Nippondenso Co., Ltd. | Electrode for organic battery |
JPH03225566A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-04 | Nec Corp | パターン認識方法および装置 |
JPH07302613A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-14 | Zenichiro Takehara | リチウム系二次電池 |
-
1981
- 1981-09-02 JP JP56137088A patent/JPS5840781A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4565754A (en) * | 1982-11-26 | 1986-01-21 | Nippondenso Co., Ltd. | Electrode for organic battery |
JPS59209282A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-27 | Showa Denko Kk | 電池 |
JPS6084776A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-14 | Hitachi Ltd | 2次電池 |
JPS60133672A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-07-16 | アライド・コーポレーシヨン | 高充電二次電池 |
JPS60151978A (ja) * | 1984-01-19 | 1985-08-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池 |
JPH03225566A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-04 | Nec Corp | パターン認識方法および装置 |
JPH07302613A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-14 | Zenichiro Takehara | リチウム系二次電池 |
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