JPS59112584A - Battery - Google Patents

Battery

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Publication number
JPS59112584A
JPS59112584A JP57222157A JP22215782A JPS59112584A JP S59112584 A JPS59112584 A JP S59112584A JP 57222157 A JP57222157 A JP 57222157A JP 22215782 A JP22215782 A JP 22215782A JP S59112584 A JPS59112584 A JP S59112584A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
acetylene
polymer compound
doping
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP57222157A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Kobayashi
小林 征男
Hidenori Nakamura
英則 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK, Hitachi Ltd filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP57222157A priority Critical patent/JPS59112584A/en
Publication of JPS59112584A publication Critical patent/JPS59112584A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/137Electrodes based on electro-active polymers
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PURPOSE:To obtain a battery which has a high energy density, a good cycle life, good charge and discharge efficiency and a good flatness in voltage during discharge and can easily be reduced in weight and size by providing a metallic film layer on the current-collector-side surface of an electrode. CONSTITUTION:In a battery in which either macromolecular compound having conjugated double bond in the principal chain or a conductive macromolecular compound obtained by doping the above macromolecular compound with a dopant is used as an active material for at least one of the electrodes, a metallic film layer is provided on the current-collector-side surface of the above electrode. Vacuum vapordeposition, ion sputtering, ion plating or similar method is used in forming the metallic film layer on one surface of the conjugate macromolecular compound. Al or the like is used as the metal and the thickness of the metallic layer usually is adjusted to 10-1,000Angstrom . If the thickness of the metallic layer is less than 10Angstrom , sufficient improvement of the battery performance will not be achieved. Besides, no greater improvement of the battery performance will be observed even if the thickness exceeds 1,000Angstrom .

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電極の活物質として、集電体側の面に金属膜
層を有する、主鎖に共役二重結合を有する高分子化合物
1ftは該高分子化合物にドーパントをドープして得ら
れる電導性高分子化合物を用いた性能の良好な電池に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides that 1 ft of a polymer compound having a conjugated double bond in its main chain and having a metal film layer on the surface on the current collector side is used as an active material of an electrode by adding a dopant to the polymer compound. This invention relates to a battery with good performance using a conductive polymer compound obtained by doping.

遷移金属化合物と有機金属化合物とからなる。It consists of a transition metal compound and an organometallic compound.

いわゆるチーグラー・ナツタ触媒を用いてアセチレンを
重合して得られるアセチレン高重合体はその、し気伝導
度が半導体領域にあることにより、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。しかし、このようにして得られるアセチレン高重合
体は、加熱しても溶融せず、丑た加熱下では容易に酸化
劣化を受けるため、通常の熱可塑性樹脂の如き成形方法
によっては成形することはできない。甘た、このアセチ
レン高重合体を溶解する溶媒も見い出されていない。従
って、従来アセチレン高重合体の実用的成形品を製造す
る方法としては、 (ハ)粉末状アセチレン高重合体を加圧成形する方法、
あるいは @ 特殊な重合条件下で重合と同時に膜状に成形して、
繊維状微結晶(5フイブリル)構造を有し、かつ機械的
強度の大きい膜状アセチレン高重合体を得る方法(特公
昭48−32581号)、に限られていた。
It is already known that the acetylene polymer obtained by polymerizing acetylene using a so-called Ziegler-Natsuta catalyst is an organic semiconductor material useful as electrical and electronic devices because its insulating conductivity is in the semiconductor region. It is being However, the acetylene polymer obtained in this way does not melt even when heated and easily undergoes oxidative deterioration under excessive heating, so it cannot be molded using the usual molding methods used for thermoplastic resins. Can not. Unfortunately, no solvent has been found that dissolves this acetylene polymer. Therefore, conventional methods for producing practical molded products of acetylene high polymers include (c) a method of pressure molding powdered acetylene high polymers;
Or @ form it into a membrane at the same time as polymerization under special polymerization conditions,
The method was limited to a method for obtaining a membranous acetylene polymer having a fibrous microcrystalline (5-fibril) structure and high mechanical strength (Japanese Patent Publication No. 32581/1981).

しかしながら%(イ)の方法では、機械的強度の低い成
形品しか得らねず、一方、(ロ)の方法では、(イ)の
方法によって得らね、る成形品に比べて、機械的強度が
高いという利点を有するものの、得られるアセチレン高
重合体成形品の嵩さ密度が高々0.609 / CC,
(具化II−]、 20 !y/cc ) テ多孔質の
フィルムしか得ることができないという難点があった。
However, with method (a), only molded products with low mechanical strength can be obtained, while with method (b), molded products with low mechanical strength can be obtained compared to molded products that cannot be obtained with method (a). Although it has the advantage of high strength, the bulk density of the resulting acetylene polymer molded product is at most 0.609/CC,
(Embodiment II-], 20!y/cc) There was a drawback that only a porous film could be obtained.

上記(へ)の方法で得られる粉末状アセチレン高重合体
成形品をBF3. BC7,、l−1cl、 C12,
S(’J 、 No2.11CN、02、NO等の電子
受容性化合物(アクセプター)で化学的に処理すると電
気伝導度が最高3桁」二重し、逆にアンモニアやメチル
アミンのような電子供与性化合物(ドナー)で処理する
と電気伝導度が最高4桁低下することもすでに知られて
いるCD、J 、Berets etal、、 Tra
ns、F”arady Soc、。
BF3. BC7,, l-1cl, C12,
When chemically treated with electron-accepting compounds (acceptors) such as S('J, No. 2.11CN, 02, and NO, the electrical conductivity increases by up to three orders of magnitude, and conversely, electron-donating compounds such as ammonia and methylamine It is already known that the electrical conductivity decreases by up to four orders of magnitude when treated with a reactive compound (donor).
ns, F”arady Soc,.

(i4 、823 (1968))。(i4, 823 (1968)).

また、(0)の方法で得らね、る膜状アセチレン高重合
体に、I2. CIJ2. Br2.ICCIBr、 
AsF、、Sb■へ、PF6  等の如き電子受容性化
合物またはNa、Iぐ、Llの如き電子供与性化合物を
化学的にって自由にコノトロールできることもすでに知
られている[J 、C,S、Chem 、 Commu
 、 、 578(1977) +Phys、Rev、
Lett、、39.1098(1977)、J、Am。
In addition, I2. CIJ2. Br2. ICCIBr,
It is already known that electron-accepting compounds such as PF6, etc., or electron-donating compounds such as Na, Ig, and Ll can be freely controlled chemically to AsF, Sb, etc. [J, C, Sb] , Chem, Commu
, , 578 (1977) +Phys, Rev.
Lett, 39.1098 (1977), J. Am.

5oc−、100、1013(1975) 、 J 、
Chem、 Phys、 、69 。
5oc-, 100, 1013 (1975), J.
Chem, Phys, 69.

5098(1978) 〕、  このドープされた膜状
アセチレン高重合体を一次電池の陽極の拐料として使用
するという考えもすでに提案さね、でいる(Molec
ularMetals 、NATOConferenc
c 5eries 、 5eries VI 。
5098 (1978)], the idea of using this doped film-like acetylene polymer as a filler material for the anode of a primary battery has already been proposed (Molec.
ularMetals, NATOConferenc
c 5eries, 5eries VI.

471−489 (1978) )、、)一方、前記の
化学的にドーピングする手法以外に、電気化学的にc7
o4−1PF6 、 AsF6− 、 AsF、−1C
以503−%BF4−等の如きアニオンおよびRλN″
−(R′:アルキル基)の如きカチオンをアセチレン高
重合体にドープしてP型およびn型の電導性アセチレン
高重合体を製造する方法もすでに開発さねているCJ 
、C,S 、 Cbem 、 Commu 、 、 1
97史594. C& ENJan、 26 、39 
(1981)、 J、C,S、 Chem、 Comm
u、 。
471-489 (1978)),,) On the other hand, in addition to the chemical doping method described above, c7 can be electrochemically doped.
o4-1PF6, AsF6-, AsF, -1C
Anions such as 503-%BF4- and RλN''
CJ has already developed a method for producing P-type and n-type conductive acetylene polymers by doping cations such as -(R': alkyl group) into acetylene polymers.
,C,S,Cbem,Commu, ,1
97 History 594. C & ENJan, 26, 39
(1981), J.C.S., Chem., Comm.
u, .

1981 、317)。そして、((ロ)の方法で得ら
ねる膜状アセチレン高重合体を用いて電気化学的ドーピ
ングを利用した再充電可能な電池が報告されている(P
aper Presented at the Int
ernationnal 0Jnferenccon 
 Low  l)imensional  5ynth
etic  Metals、Hersinger。
1981, 317). A rechargeable battery using electrochemical doping using a film-like acetylene polymer that cannot be obtained by the method (b) has been reported (P
aper Presented at the Int.
ernationnal 0Jnferenccon
Low l)Imensional 5ynth
etic Metals, Hersinger.

1)cnmark 、 10〜15 、 August
 1980) 、この電池は((ロ)の方法で得られる
。例えば、0.1Mの厚さのアセチレン高重合体フィル
ム二枚をそれぞれ陽・陰の電極とし、ヨウ化リチウムを
含むテトラハイドロフラノ溶液にこi″Iを浸して9v
の直流電源につなぐとヨウ化リチウムが電気分解され、
陽極のアセチレン高重合体フィルムはヨウ素でドープさ
れ、陰極のアセチレン高重合体フィルムはリチウムでド
ープさ名る。この電解ドーピングが充電過程に相当する
ことになる。ドープされた二つの電極に負荷をつなげは
リチウムイオンとヨウ素イオンが反応して電力が取り出
せる。この場合、開放端電圧(Voc)は2.8V、短
絡電流密度は5mA/cntであり、電解液に過塩素酸
リチウムのテトラハイドロフラノ溶液を使用した場合、
開放端電圧は25■。
1) cnmark, 10-15, August
1980), this battery is obtained by the method ((b)). For example, two acetylene polymer films with a thickness of 0.1 M are used as positive and negative electrodes, respectively, and a tetrahydrofurano solution containing lithium iodide is used. Soak Nikoi''I and 9v
When connected to a DC power source, lithium iodide is electrolyzed,
The acetylene polymer film of the anode is doped with iodine, and the acetylene polymer film of the cathode is doped with lithium. This electrolytic doping corresponds to the charging process. When a load is connected to the two doped electrodes, lithium ions and iodine ions react to generate electricity. In this case, the open circuit voltage (Voc) is 2.8 V, the short circuit current density is 5 mA/cnt, and when a tetrahydrofurano solution of lithium perchlorate is used as the electrolyte,
The open circuit voltage is 25■.

短絡電流密度は約3 mA/cJであった。The short circuit current density was approximately 3 mA/cJ.

この電池は、電極として軽量化および小型化が容易なア
セチレン高重合体をその電極材料として用いているので
、高エネルギー密度を有する軽量化・小型化が容易でか
つ安価な電池として注目を集めている。またアセチレン
高重合体以外にもポリ(パラフェニレン)も電極材料と
して有用であることも知らねでいる。しかし、今までに
知られているこれ等主鎖に共役二重結合を有する旨分子
化合物を電極の活物質として用いた電池のサイクル寿命
、放電時の電圧平担性、充・放電効率等の性能は必ずし
も満足できるものではなかった。
This battery uses an acetylene polymer as its electrode material, which is easy to reduce weight and size, so it is attracting attention as an inexpensive battery that has high energy density and is easy to reduce weight and size. There is. It is also not known that poly(paraphenylene), in addition to acetylene polymers, is also useful as an electrode material. However, the cycle life, voltage flatness during discharge, charging/discharging efficiency, etc. of batteries using these known molecular compounds having conjugated double bonds in the main chain as active materials for electrodes have been limited. Performance was not always satisfactory.

本発明者らは、上記の点に鑑みて、冒エネルギー密度を
有し、サイクル寿命、充・放′亀効率及び放電時の電圧
の平担性が良好で、軽量化、小型化が容易で、かつ安価
な電池を得るべく釉々検8;1シた結果、本発明を完成
したものである。
In view of the above points, the present inventors have found that the present invention has a low energy density, good cycle life, good charging/discharging efficiency, and voltage flatness during discharging, and is easy to reduce weight and size. The present invention was completed as a result of 8;1 tests on the glaze in order to obtain an inexpensive battery.

即ち、本発明は主鎖に共役二重結合を有する高分子化合
物または該高分子化合物にドーパノドをドープして得ら
れる電導性高分子化合物を少なくとも一つの電極の活物
質として用いた電池において、該電極の集電体側の面に
金属膜層を設けたことを特徴とする電池に関する。
That is, the present invention provides a battery in which a polymer compound having a conjugated double bond in the main chain or a conductive polymer compound obtained by doping the polymer compound with a dopanode is used as an active material of at least one electrode. The present invention relates to a battery characterized in that a metal film layer is provided on the surface of the electrode on the current collector side.

本発明の方法によって得られる電池は、従来の主鎖に共
役二重結合を有する高分子化合物または該高分子化合物
にドーパントヲドーブして得られる電導性高分子化合物
を電極の活物質として用いた電池に比較して、−次電池
の場合は、(1)放電容昂が太きい、(11)放電時の
電圧の平担性が良好である、(ゆ自己放電が少ない、と
いう利点を有し、一方、二次′5池の場合には、(1)
エネルギー密度が大きい、(11)放電時の電圧の平担
性が良好である、(ゆ自己放電が少ない、(ψ充・放電
の繰り返しの寿命が長い、という利点を有すが、本発明
の特徴を最大限に発揮する電池としては、二次電池がよ
り好適である。
The battery obtained by the method of the present invention uses a conventional polymer compound having a conjugated double bond in its main chain or a conductive polymer compound obtained by doping the polymer compound with a dopant as the active material of the electrode. Compared to batteries, negative batteries have the following advantages: (1) higher discharge capacity, (11) better voltage flatness during discharge, and less self-discharge. On the other hand, in the case of a secondary '5 pond, (1)
The present invention has the following advantages: high energy density, (11) good voltage flatness during discharge, low self-discharge, and long life after repeated charging and discharging. A secondary battery is more suitable as a battery that maximizes its characteristics.

本発明で用いられる主鎖に共役二重結合を有する高分子
化合物の具体例としては、アセチレン高重合体(ポリア
セチレン)、ポリフェニルアセチレノ、ポリパラフエニ
レノ、ポリメタフェニレン、ホIJ (2,5−fエニ
レン)%ポリ(3−メチル−2,5−チェニI/))、
ポリピロール、ポリイミド。
Specific examples of the polymer compound having a conjugated double bond in the main chain used in the present invention include acetylene polymer (polyacetylene), polyphenylacetyleno, polyparaphenylene, polymetaphenylene, HoIJ (2, 5-f enylene)% poly(3-methyl-2,5-chenylene I/)),
Polypyrrole, polyimide.

ポリアクリルニトリルおよびポリ−α−シアノアクリル
の熱分解物等を挙げることができるが必ずしもこわ等に
限定されるものではなく、主鎖に共役二重結合を有する
高分子化合物であれば良い。
Examples include thermally decomposed products of polyacrylonitrile and poly-α-cyanoacryl, but they are not necessarily limited to stiffness, and any polymer compound having a conjugated double bond in the main chain may be used.

上記の高分子化合物のうちでも好ましいものとしては、
アセチレノ高重合体、ポリパラフェニレン、ポリ(25
−チェニレ7)、ポリピロールを挙げることができ、好
咬しいものとしてはアセチレン高重合体、特に好ましく
は高結晶性のアセチレン高重合体を挙げることができる
Among the above polymer compounds, preferred are:
Acetyleno high polymer, polyparaphenylene, poly(25
- Chenille 7), polypyrrole, and preferred examples include acetylene high polymers, particularly preferably highly crystalline acetylene high polymers.

本発明で好ましく用いられるアセチレノ高重合体の製造
方法は特に制限はなく、いずれの方法でも用いらね、る
が、その具体例としては特公昭48−32581号、特
公昭56−45365号、特開昭55−129404号
、同55−128419号、同557142012号、
同56−10428号、同56−133133号、Tr
ans、Farady Soc、 。
The method for producing the acetyleno polymer preferably used in the present invention is not particularly limited, and any method may be used. Kaisho 55-129404, Kaisho 55-128419, Kaisho 557142012,
No. 56-10428, No. 56-133133, Tr.
ans, Farady Soc, .

64 、823(1968) 、 J、Po Iym=
r Sci 、 、 A−1、ヱ、 3419(196
9)、Makromol、iChem、、Rapj<l
  Corrrn、、l+621(1980) 、J、
Chem、Phys、、 69 (1) 、 106 
(1978) 。
64, 823 (1968), J.PoIym=
r Sci, , A-1, E, 3419 (196
9), Makromol, iChem, , Rapj<l
Corrrn, , l+621 (1980), J.
Chem, Phys, 69 (1), 106
(1978).

5ynthetic Metals、 4 + 81(
1981)等の方法を挙げることができる。
5ynthetic Metals, 4 + 81 (
1981).

本発明で用いられる主鎖に共役二重結合を有する高分子
化合物は膜状、粉末状、短繊維状等、いす力の形態のも
のも用いることができるが、膜状以外のものは当該業者
に公知の方法で成形して必要な機械的強度を有する成形
品としておくことが望ましい。また、主鎖に共役二重結
合を有する高分子化合物に他の適当−な導電材料1例え
はグラファイト、カーボンブランク、アセチレンブラッ
ク、金属粉、炭素繊維等を混合することも、また、集電
体として金属綱等を入れることも一向に差し支えない。
The polymer compound having a conjugated double bond in the main chain used in the present invention can be in the form of a film, powder, short fibers, etc., but other than film forms can be prepared by the person concerned. It is desirable to mold the molded article by a method known in the art to obtain a molded article having the necessary mechanical strength. It is also possible to mix other suitable conductive materials such as graphite, carbon blank, acetylene black, metal powder, carbon fiber, etc. with the polymer compound having a conjugated double bond in the main chain. There is no problem in using metal ropes etc. as a protection.

本発明の電池の電極として′け主鎖に共役二重結合をイ
1する高分子化合物ばかりでなく該高分子化合物にドー
パノドをドープして得られる電導性高分子化合物も電極
として用いることができる。
As the electrode of the battery of the present invention, not only a polymer compound having a conjugated double bond in its main chain but also a conductive polymer compound obtained by doping the polymer compound with a dopanode can be used as the electrode. .

主鎖に共役二重結合を有する高分子化合物(以下、共役
高分子化合物と略称する)へのドーバントノトーヒング
方法は、化学的ドーピングおよび電気化学的ドーピング
のいずれの方法を採用してもよい。
Either chemical doping or electrochemical doping may be used as the method for dopant incorporation into a polymer compound having a conjugated double bond in its main chain (hereinafter referred to as a conjugated polymer compound). .

化学的にドーピングするドーパノドとしては、0+ 従来知られている種々の電子受容性化合物および電子供
与性化合物、即ち、(1)ヨウ素、臭素およびヨウ化臭
素の如きハロゲノ、0五フツ化ヒ素、五フッ化ア/チモ
ノ、四フッ化ケイ素、五塩化リン、五フッ化リン、塩化
アルミニウム、臭化アルミニウムおよびフッ化アルミニ
ウムの如き金属ハロゲノ化物、ΦD硫酸、硝酸、フルオ
ロ硫酸、トリフルオロメタノ硫酸およびクロロ硫酸の如
きプロトノ酸、σ■三酸化イオウ、二酸化窒素、ジフル
オロスルホニルパーオキシドの如@ ml 化剤、 M
 AgCA O4゜(Vl)テトランアノエチレン、テ
トラシアノキノジメタン、フロラニール、2.3−−/
クロルー5.6− ジシアノバラベンゾキノ/、23−
ジブロム−56−ジシアノバラベンゾキノン等をあげる
ことができる。
The dopanodides to be chemically doped include 0+ various conventionally known electron-accepting compounds and electron-donating compounds, namely (1) halogens such as iodine, bromine, and bromine iodide, arsenic fluoride, Metal halides such as fluorine/fluoride, silicon tetrafluoride, phosphorus pentachloride, phosphorus pentafluoride, aluminum chloride, aluminum bromide and aluminum fluoride, ΦD sulfuric acid, nitric acid, fluorosulfuric acid, trifluoromethanosulfuric acid and chloro Protonoacids such as sulfuric acid, σ■ sulfur trioxide, nitrogen dioxide, @ml forming agents such as difluorosulfonyl peroxide, M
AgCA O4゜(Vl) Tetrananoethylene, Tetracyanoquinodimethane, Floranil, 2.3--/
Chlorou 5.6- dicyanobara benzoquino/, 23-
Dibromo-56-dicyanobarabenzoquinone and the like can be mentioned.

一方、電気化学的にドーピングするドーパノドとしては
、(i)PF6−1SbF6−1AsF6−1SbC4
−ノ如きVa族の元素のハロゲン化物アニオノ、BF4
−の如き111a 族の元素のハロゲン化物アニオノ、
  I−(I、−)。
On the other hand, as a dopanode for electrochemical doping, (i) PF6-1SbF6-1AsF6-1SbC4
Halide aniono of Va group elements such as -, BF4
- a halide aniono of an element of group 111a such as
I-(I,-).

l3r−%C1−ノ如1’ロゲノアニオノ、 CIO,
−の如き過塩素酸アニオンなどの陰イオン・ドーパント
(いすねもP型電尋性共役高分子化合物を与えるドーパ
ノドとして有効)および(ii)Li+、K+、 Na
+の如きアルカリ金属イオン、 14N+(R:炭素数
1〜20の炭化水素基)の如き4級アンモニウムイオン
などの陽イオン・ドーパント(いスt’Lもn型電導性
共役高分子化合物を与えるドーパントとして有効)等を
あげることができるが、必ずしもこわ痔に限定されるも
のではない。
l3r-%C1-NOYO 1'rogenoaniono, CIO,
Anionic dopants such as perchlorate anions such as - (Isunemo is also effective as a dopanodide to give P-type electrophilic conjugated polymer compounds) and (ii) Li+, K+, Na
Cation dopants such as alkali metal ions such as +, quaternary ammonium ions such as 14N+ (R: hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms), etc. (St'L also provides n-type conductive conjugated polymer compounds) (effective as a dopant), but it is not necessarily limited to stiff hemorrhoids.

上述の陰イオン・ドーパノドおよび陽イオン・ドーパン
トを与える化合物の具体例としてはLiPg、1i +
 S b几、LiAsF6.LiC10,、NaI、N
aPF6、N a S b Fa、NaAsF、 、N
aCd04、Iぐ■、 IぐPF6.I<S bF6 
、 I(asF6 、KCI)OI、((n−13u)
、+ :]” ・(AsFa)−、C(n−Bu)4]
 ” ・(PF、)1C(n −Bu )4Nl ” 
・CIJO4、LtA7C&、 LiBF+  をあげ
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。こわらのドーパノドは一種類、または二種類以上
を混合して使用してもよい。
Specific examples of compounds providing the anionic dopant and cationic dopant mentioned above include LiPg, 1i +
S b 几, LiAsF6. LiC10,, NaI, N
aPF6, N a S b Fa, NaAsF, , N
aCd04, Igu■, IguPF6. I<S bF6
, I(asF6, KCI)OI, ((n-13u)
, + :]”・(AsFa)−,C(n-Bu)4]
"・(PF,)1C(n-Bu)4Nl"
- Examples include CIJO4, LtA7C&, and LiBF+, but are not necessarily limited to these. One type of Kowara dopanode may be used, or a mixture of two or more types may be used.

前記以外の陰イオ/・ドーパントとしてはHF27アニ
オンであり、まに%前記以外の陽イオン・ドーパントと
しては次式(Dで表わされるピリリウムまたはピリジニ
ウム−カチオン: C式中、Xは酸素原子または窒素原子、Rは水素原子ま
kは炭素数が1〜15のアルキル基、炭素数6〜15の
アリール(aryl)基、Ruはハロゲン原子または炭
素数が1〜10のアルキル基、炭素数が6〜15のアリ
ール(aryl)基、mはXが酸素原子のときOであり
、Xが窒素原子のとき1である。■】は0または1〜5
である。) lfrは次式〇もしくは(IIDで表わされるカルボニ
ウム・カチオン: および i<’ −C″−亜 1 〔上式中、R1、■<2、R3は水素原子(R1%R2
%R3は同時に水素原子であることはない)、炭素数1
〜15のアルキル基、アリル(allyl)基、炭素数
6〜15のアリ−/l/ (aryl)基ま女は−OR
5g、但LR’は炭素数が1〜10のアルキル基壇たは
炭素数6〜15のアリール(aryl)基を示し、R4
は水素原子、炭素数が1〜15のアルキル基、炭素数6
〜15のアリール基である。〕 である。
The anion/dopant other than the above is an HF27 anion, and the cation dopant other than the above is a pyrylium or pyridinium cation represented by the following formula (D: where X is an oxygen atom or nitrogen atom, R is a hydrogen atom, k is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, Ru is a halogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and 6 carbon atoms ~15 aryl group, m is O when X is an oxygen atom, and 1 when X is a nitrogen atom.■] is 0 or 1 to 5
It is. ) lfr is a carbonium cation represented by the following formula 〇 or (IID: and i<' -C″-1 [In the above formula, R1,
%R3 is not a hydrogen atom at the same time), carbon number 1
-15 alkyl group, allyl group, aryl group having 6 to 15 carbon atoms -OR
5g, provided that LR' represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R4
is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and 6 carbon atoms.
~15 aryl groups. ] It is.

■<二N・11F2           0■M・I
IF2(Vl (R″′)n 〔但し、上式中R′、R″は水素原子または炭素数力5
1〜15のアルキル基、炭ii6〜15 )7 II 
−/l/(aryl)基%R″′は炭素数が1〜10の
アルキル炭素数6〜15のアIJ  /しくaryl)
基、Xは酸詞り原子または窒素原子、nは0または5以
下のIIE c>整数である。Mはアルカリ金属である
〕 で表わされる化合物(フッ化水素塩)を支]寺電)リイ
質として用いて適当な有機溶媒に溶解することによって
得られる。上式(IV)、 Mおよび■で表Aつさね7
) 化合’+914 ノ具体例トL ”’C Id I
七NJII”、、、Bu.jlN − 111.’。
■<2N・11F2 0■M・I
IF2(Vl (R''')n [However, in the above formula, R' and R'' are hydrogen atoms or carbon atoms 5
1-15 alkyl group, carbon ii6-15)7 II
-/l/(aryl) group %R''' is alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkyl having 6 to 15 carbon atoms,
group, X is an acid atom or a nitrogen atom, and n is 0 or an integer of 5 or less. M is an alkali metal] It can be obtained by dissolving a compound (hydrogen fluoride salt) represented by the following as a supporting substance in an appropriate organic solvent. Table A Tsusane 7 with the above formula (IV), M and ■
) Specific example of compound '+914 L''C Id I
7NJII'',,,Bu.jlN-111.'.

Na11)TF2、K − I−Ii;’,, 、Li
 − 1(1i’2 および4 上記式(I”lで表わさねるピ明つムもしくはピリジニ
ウム−チオンは,式(1)で表わされるカチオンとCI
O4−、BF4−、 MCI, 、、FeC14−、 
SnC4−、I)I,Na−、l)CA,−。
Na11) TF2, K-I-Ii;',, , Li
- 1(1i'2 and 4) The pyrite or pyridinium-thione represented by the above formula (I''l) is the cation represented by the formula (1) and CI
O4-, BF4-, MCI, ,, FeC14-,
SnC4-, I) I, Na-, l) CA,-.

SbF6−%AsF−、CF3803−、 HF,、−
 等のアニメ−7との塩を支持電解質として用いて適当
な有機溶媒に溶解することによって得らrる。そのよう
な塩の具体例としては 等をあげることができる。
SbF6-%AsF-, CF3803-, HF,,-
It can be obtained by dissolving a salt of Anime-7 in a suitable organic solvent using as a supporting electrolyte. Specific examples of such salts include the following.

上記式(I)またはΦDで表わさねるカルボニウム・カ
チオンの具体例としては(C6H5)3C+、(CI 
]3)3(”。
Specific examples of carbonium cations represented by the above formula (I) or ΦD include (C6H5)3C+, (CI
]3)3(”.

こねからのカルボニウムカチオンは、そわらと陰イオン
の塩(カルボニウム塩)を支持電解質として適当な有機
溶媒に溶解することによってイ!tらねる。ここで用い
られる陰イオンの代表例としては。
Carbonium cations from kneading can be obtained by dissolving anionic salts (carbonium salts) in suitable organic solvents as supporting electrolytes! T-lane. Typical examples of anions used here are:

BIi4−1MC4−%MBr3CIJ 、 FeC4
、SUC&−1PJ−’6− 。
BIi4-1MC4-%MBr3CIJ, FeC4
, SUC&-1PJ-'6-.

PC&−%5bcz6−5SbF6−1C7(14−%
CF3SO3等をあげることができ%また、カルボニウ
ム塩の具体例どしては、例えば(Ca t−1,、)3
c −B Fい(C113)3C・13■I”、%HC
O−A7C4%1(Co −BF4. C6H,、CO
” 5n04等をあげることができる。
PC&-%5bcz6-5SbF6-1C7 (14-%
Specific examples of carbonium salts include (Ca t-1,,)3
c -B F (C113)3C・13■I", %HC
O-A7C4%1(Co-BF4.C6H,,CO
” 5n04 etc. can be given.

共役高分子化合物にドープされるドーパノドの量は、共
役高分子化合物の繰り返し単位1モルに対して2〜40
モルチであり、好ましくは4〜30モル係、特に好1し
くは5〜20モル係である。ドープしにドーパノドの井
゛が2モル係以下でも40モル係以上でも放電啓示の充
分大きい電池を得ることはできない。
The amount of dopanod doped into the conjugated polymer compound is 2 to 40 per mole of repeating unit of the conjugated polymer compound.
The mole fraction is preferably 4 to 30 moles, particularly preferably 5 to 20 moles. When doping, it is not possible to obtain a battery with a sufficiently large discharge level even if the dopanodide level is less than 2 molar or more than 40 molar.

共役高分子化合物の電気伝導度はドーピング前において
、  10−5Ω−1・cln−’ 以下であり、ドー
パント−4ドープして得らねる電導性共役高分子化合物
の電気伝導度は約1O−1)〜104Ω−1・crn−
’  の範囲して用いる場合約10−10〜約10−4
Ω−” Cln−’ であっても、1 * s約10−
4Ω−1・Crn−’より太であってもよい。
The electrical conductivity of the conjugated polymer compound before doping is 10-5Ω-1・cln-' or less, and the electrical conductivity of the conductive conjugated polymer compound that cannot be obtained by doping with the dopant-4 is about 1O-1. )~104Ω-1・crn-
' When used in the range of about 10-10 to about 10-4
Ω−” Cln−’ even 1 * s about 10−
It may be thicker than 4Ω-1·Crn-'.

ドープ近は電解の際に流れた電気量をコントロールする
ことによって自由に匍制御することができる。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
件下のいすわの方法でドーピングを行なってもよい。ド
ーピングの際の電流値、電圧値およびドーピング時間等
は、用いる共役高分子化合物の種類、嵩さ密度1面積、
ドーパントの種類、電解液の種類、要求される電気伝導
度によって異なるので一概に規定することはできない。
The amount of dope can be freely controlled by controlling the amount of electricity that flows during electrolysis. The doping may be carried out in an in-situ manner under constant current, constant voltage, or under conditions of varying current and voltage. The current value, voltage value, doping time, etc. during doping depend on the type of conjugated polymer compound used, the bulk density per area,
It cannot be unconditionally defined because it varies depending on the type of dopant, the type of electrolyte, and the required electrical conductivity.

電気化学的ドーピングの際の電解液の有機溶媒としては
例えはエーテル類、ケトン類、ニトリル顛。
Examples of organic solvents for the electrolyte during electrochemical doping include ethers, ketones, and nitrile.

アミ7類、アミド艷、硫黄化合物、塩素化炭化水素類、
エステルゆ、カーボネート類、ニトロ化合物、リン酸エ
ステル系化合物、スルホラノ糸化合物等を用いることが
できるが、こわ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)M、スルホ
ラノ系化合物が好せしい。こわ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ノ、1
.4−ジオキサ7、アニソール、モノクリム、アセトニ
トリル、プロピオニトリル、4−メチル−2−ペンタ/
7.ブfロニトリル、l、2−ジクロロエタン、γ−ブ
チロラクト/、ジメトキシエタン、メチルフォルメイト
、プロピレノカーボネート。
Aminos 7, amides, sulfur compounds, chlorinated hydrocarbons,
Ester products, carbonates, nitro compounds, phosphate ester compounds, sulfolano thread compounds, etc. can be used, but among the stiff ones, ethers, ketones, nitriles, chlorinated hydrocarbons, carbonate) M, Sulfolano compounds are preferred. Typical examples of stiffness include tetrahydrofuran% 2-methyltetrahydrofurano, 1
.. 4-dioxa7, anisole, monocryme, acetonitrile, propionitrile, 4-methyl-2-penta/
7. Butyronitrile, l,2-dichloroethane, γ-butyrolact/, dimethoxyethane, methylformate, propylenocarbonate.

ト、エチレノカーボネート、ジメチルホルムアミノ酸ト
リメチル、リン酸トリエチル等をあげることができるが
、必ずしもこわ等に限定されるもので−ない。
Examples include ethylenocarbonate, dimethylformamino acid trimethyl, triethyl phosphate, etc., but are not necessarily limited to stiffness.

クリノブ法、イオンブレーティノブ法等のいすネの方法
も用いることが可能である。本発明において用いらねる
金属は特に制限は無いが、通常M。
It is also possible to use Isune's methods such as the Klinobu method and the Ionbletinobu method. The metal used in the present invention is not particularly limited, but is usually M.

Au%PL、 Ag%Ni%In、 ’1.”i 等が
用いらねる。1k。
Au%PL, Ag%Ni%In, '1. "i etc. are not used. 1k.

J、n203、SnO□の如き゛電導性の金属酸化物も
用いることができる。金属膜層の膜厚は用いる共役高分
子化合物の種類、電池構成等によって異なるので一概に
規定することは出来ないが5通常10A〜1.000A
である。金層膜層の膜厚がIOA未満では電池性能の向
上が充分でなく、1.00OA’を越える膜厚にしても
それ以上の電池性能の向上は認められない。
Conductive metal oxides such as J, n203, and SnO□ can also be used. The thickness of the metal film layer varies depending on the type of conjugated polymer compound used, battery configuration, etc., so it cannot be defined unconditionally, but it is usually 10A to 1.000A.
It is. If the thickness of the gold layer is less than IOA, the improvement in battery performance will not be sufficient, and even if the thickness exceeds 1.00OA', no further improvement in battery performance will be observed.

集電体側の面に金属膜層を有する電導性共役高分子化合
物tK9るには、共役高分子化合物に予めドーパノド6
ドープ[て電導性共役高分子化合物どし2てからその片
面に上6弓の方法によって金属膜層を設けてもよい」、
贅たは共役高分子化合物の片面に金属膜層を設けてから
ドーパントをドープしてもよい。
To prepare a conductive conjugated polymer compound tK9 having a metal film layer on the surface on the current collector side, dopant 6 is added to the conjugated polymer compound in advance.
A metal film layer may be provided on one side of the doped conductive conjugated polymer compound by the above method.
Alternatively, a metal film layer may be provided on one side of the conjugated polymer compound and then the dopant may be doped.

本発明において、集電体側の面に金属膜層を有する、共
役高分子化合物または該高分子化合物にドーパノドをド
ープして得られる電導性共役高分子化合物を正極および
/またけ負極として用いる場合、電池の電解液の支持室
wI竹は+3iJ記の’ilj:気化学的ドーピングの
際に用いたものと同様のものが用いられ、ドービ/グ方
法も前記方性および従来公知の方法(J 、C,S、 
、 Chem、Commu、 、 1981 、317
)に準じて行なうことができる。
In the present invention, when a conjugated polymer compound having a metal film layer on the surface on the current collector side or a conductive conjugated polymer compound obtained by doping the polymer compound with a dopanode is used as a positive electrode and/or a straddling negative electrode, The support chamber for the battery electrolyte is the same as that used in the vapor chemical doping described in +3iJ, and the Dobi/G method is similar to the one described above and the conventionally known method (J, C,S,
, Chem, Commu, , 1981, 317
).

本発明の電池において用いられる電解qフjの濃度は用
いる正極および負極の種類、充・放電条件、作動温度、
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
で一概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。
The concentration of electrolytic qfuj used in the battery of the present invention depends on the types of positive and negative electrodes used, charging/discharging conditions, operating temperature,
It cannot be unconditionally defined as it varies depending on the type of electrolyte and type of organic solvent, etc., but it is usually 0.001.
~10 mol/l.

本発明において、集電体側に金属膜層を有する、共役高
分子化合物または該共役高分子化合物にドーパンをドー
プして得らゎる電導性共役高分子化合物は、電池の(1
)正極もしくは(11)負極才たは(iil+正・負両
極の活性物質として用いることができるが。
In the present invention, a conjugated polymer compound having a metal film layer on the current collector side or a conductive conjugated polymer compound obtained by doping the conjugated polymer compound with a dopane is used for a battery (1).
) It can be used as a positive electrode or (11) negative electrode, or as an active substance for both positive and negative electrodes.

好ましい電池は(1)またはへ19のタイプのものであ
るが、特に好ましくは(10のタイプの電池である。
Preferred cells are of the type (1) or 19, but particularly preferred are cells of the type (10).

二次電池の場合の具体例としては、例えば、アセチレン
高重合体’k (C1−()xとすると、(C1−1)
x(正極) / LiC10,(支持電解質)/Li(
負極)、(CI−D工(正極) / LiC1Q4(支
持電解質)/(CI−I)x(負極)。
As a specific example in the case of a secondary battery, for example, acetylene polymer 'k (C1-()x, (C1-1)
x (positive electrode) / LiC10, (supporting electrolyte) / Li (
negative electrode), (CI-D engineering (positive electrode) / LiC1Q4 (supporting electrolyte) / (CI-I) x (negative electrode).

C(C1l)−” 00” (C1l O4);、++
241x (正極) / (n−Bu4N)+−(Cl
O4)−(支持電解質) / C(n−Bu、N)才。
C(C1l)-” 00” (C1l O4);, ++
241x (positive electrode) / (n-Bu4N)+-(Cl
O4)-(supporting electrolyte)/C(n-Bu, N).

24ル′(・cc+ 1)−0,1124〕x  (負
4k ) 、[(CI−I)+006(PFa)o、o
6)x (jlE極)/(Et4N)−(PF’0)−
(支持電解質) / C(Li )00G(CII)−
1+06〕x(負極)、[(CH)”050(C104
)oo5゜〕ケ(正極)/(■荊4゛・((J?04)
−(支持電解質) /[C1−1)−0020(CIO
4’))m′3X  (負極)、((n−Bu4N)吉
oz (C1−0−0,02)8(正+? ) / (
n Bu4N)”・(CIJO<)  (支持電解質)
/[(Bu4N)吉。7(CII)−”07)X(負極
)、 [(C)1)、、o+o(1,+)o、o+o〕
x(正極)/LiI(支持電解質) / C(CI−1
)−0010σJi)ム、。〕(負極)等をあげること
ができる。
24ru'(・cc+1)-0,1124]x (negative 4k), [(CI-I)+006(PFa)o,o
6) x (jlE pole)/(Et4N)-(PF'0)-
(Supporting electrolyte) / C(Li)00G(CII)-
1+06]x (negative electrode), [(CH)”050 (C104
)oo5゜゜゛(positive electrode)/(■荊4゛・((J?04)
-(Supporting electrolyte) /[C1-1)-0020(CIO
4')) m'3X (negative electrode), ((n-Bu4N) oz (C1-0-0,02)8 (positive +?) / (
n Bu4N)”・(CIJO<) (Supporting electrolyte)
/[(Bu4N)Kichi. 7(CII)-”07)X (negative electrode), [(C)1),,o+o(1,+)o,o+o]
x (positive electrode) / LiI (supporting electrolyte) / C (CI-1
)−0010σJi)mu,. ] (negative electrode), etc.

ホIJパラフエニレノの場合には前記の(CI))xノ
代りに(CaI(4)xを、ポリ(25−チェニレン)
の場合には(CH)x<7”?代りに(C411□S)
xを、ポリピロールの場合には(C4H3N)xとして
前記と同じ型の二次電池として用いられる。
In the case of HoIJ paraphenylene, (CaI(4)x) is substituted for the above (CI)
In the case of (CH)x<7”? instead (C411□S)
In the case of polypyrrole, x is (C4H3N)x and used in the same type of secondary battery as above.

また、本発明では正、負極にそわぞれ異なった共役高分
子化合物を用いることもでき、その具体例としては(C
I) X/L 1cAO+ /(C6114)X、(C
I−I)x/LiC11O4/ (C4”’2 S)−
(C6I’14) x/ L icz O+ / (C
o l14)x等を挙げることができる。
Furthermore, in the present invention, different conjugated polymer compounds can be used for the positive and negative electrodes, and a specific example thereof is (C
I) X/L 1cAO+ /(C6114)X, (C
I-I)x/LiC11O4/ (C4”'2 S)-
(C6I'14) x/ Licz O+ / (C
o l14) x, etc.

一次電池の例としては、電気伝導度がio’Ω−1・α
 以上の電導性共役高分子化合物を正極活物fl■とし
て用い、ポーリングの電気陰性四が16超えない金属を
陰極活物質として用いたものをあげることができる。負
極活物l召として用いられる金属としては、リチウム、
ナトリウム等のアルカリ金属、アルミニウム、マグネシ
ウム等をあげることができる。こわらの中でもリチウム
およびアルミニウムが好捷しい。こわらの金属は一般の
リチウム電池のそれと同様にシート状として用いてもよ
いし%Iftはそのンートをニッケルifはステンレス
の網に圧着し女ものでもよい。
As an example of a primary battery, the electrical conductivity is io'Ω-1・α
Examples include those in which the above-mentioned conductive conjugated polymer compound is used as the positive electrode active material fl2, and a metal whose Pauling's electronegative 4 does not exceed 16 is used as the negative electrode active material. Metals used as negative electrode active materials include lithium,
Examples include alkali metals such as sodium, aluminum, magnesium, and the like. Among the stiff materials, lithium and aluminum are preferable. The stiff metal may be used in the form of a sheet like that of a general lithium battery, or the sheet may be crimped onto a nickel or stainless steel mesh.

本発明において必要ならばポリエチレノ、ポリプロピレ
ンのごとき合成樹脂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。
In the present invention, if necessary, a porous membrane of synthetic resin such as polyethylene or polypropylene or natural fiber paper may be used as the diaphragm.

i fr s本発明において用いられる共役高分子化合
物のある独のものは、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。また、本
発明の電池は薄い電池でよく、紙のように薄い電池でさ
えよく、複数の層を互いに積み重ねて直列または並列に
互いに結合してもよく、或いは一本の長い電池をそれ自
体を巻くかまたは螺旋状にしてもよい。
i fr sSome of the conjugated polymer compounds used in the present invention undergo a gradual oxidation reaction with oxygen, reducing the performance of the battery. It is necessary that there be. Additionally, the cells of the present invention may be thin cells, even paper-thin cells, multiple layers may be stacked on top of each other and coupled together in series or parallel, or a single long cell may be assembled by itself. It may be rolled or spiraled.

本発明の集電体側の面に金属膜層を有する今共役高分子
化合物または該共役高分子化合物にドーパ7トをドープ
して得られる電導性共役高分子化合物を電極として用い
た電池は、高エネルギー密度を有し、充・放電効率が高
く、サイクル寿命が長く、自己放電率が小さく、放電時
の電圧の平担性が良好である。また、本発明の電池は、
軽量。
A battery using as an electrode a conjugated polymer compound having a metal film layer on the surface on the current collector side or a conductive conjugated polymer compound obtained by doping the conjugated polymer compound with a dopant, It has high energy density, high charge/discharge efficiency, long cycle life, low self-discharge rate, and good voltage flatness during discharge. Further, the battery of the present invention has
lightweight.

小型で、かつ高いエネルギー密度を有するからポータプ
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。
Because it is small and has high energy density, it is ideal for portable devices, electric vehicles, gasoline vehicles, and power storage batteries.

以下に、実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳
細に説明する。
EXAMPLES The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例 1 〔膜状アセチレン高重合体の製造〕 窒素雰囲気下で内容績500 rnlのガラス製反応容
器に1.7−のチタニウムテトラブトキサイドを加え、
  30m7!のアニソールに溶かし、次いで2.7 
mlのトリエチルアルミニウムを攪拌しながら加えて触
媒溶液を調製した。
Example 1 [Production of film-like acetylene polymer] 1.7-titanium tetrabutoxide was added to a glass reaction vessel with a capacity of 500 rnl under a nitrogen atmosphere.
30m7! of anisole, then 2.7
A catalyst solution was prepared by adding ml of triethylaluminum with stirring.

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た。次いで、この反応容器を一78
℃に冷却し、触媒溶液を静止したままで、1気圧の圧力
の精製アセチレンカスを吹き込んだ。
This reaction vessel was cooled with liquid nitrogen, and the nitrogen gas in the system was exhausted using a vacuum pump. Next, this reaction vessel was
It was cooled to 0.degree. C. and purified acetylene scum was blown in at a pressure of 1 atmosphere while the catalyst solution remained stationary.

直ちに、触媒溶液表面で重合が起り、膜状のアセチレン
高重合体が生成した。アセチレン導入後、49分で反応
容器系内のアセチレンガスを排気して重合を停止した。
Immediately, polymerization occurred on the surface of the catalyst solution, producing a film-like acetylene high polymer. 49 minutes after the introduction of acetylene, the acetylene gas in the reaction vessel system was exhausted to stop the polymerization.

窒素雰囲気下で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ジェノ100dで5回繰り返し
洗浄した。トル工/で膨+171した1匣状アセチレフ
品重合体は、フィブリルが密に絡み合った均一な膜状膨
潤物であった。次いでこの膨4“司物を真空乾燥して金
属光沢を有する赤紫色の厚さ85μmで、ンス含量98
チの膜状アセチレン高重合体を得た。また、この膜状ア
セチレン高重合体の嵩さ密度は0.45g/CCであり
、その′IL気伝ノJ1度(直流四端子法)は20℃で
3.2X10’Ω−1・tyn−’であった。
After removing the catalyst solution with a syringe under nitrogen atmosphere, -78
It was washed 5 times with purified Trugeno 100d while keeping the temperature at °C. The one box-shaped acetyrefaction polymer that swelled by +171 in the Toll treatment was a uniform film-like swollen product in which fibrils were tightly intertwined. Next, this expanded 4" material was vacuum-dried to a reddish-purple color with a metallic luster, a thickness of 85 μm, and a mineral content of 98 μm.
A film-like acetylene high polymer of 1 was obtained. Moreover, the bulk density of this film-like acetylene high polymer is 0.45 g/CC, and its 'IL air conduction J1 degree (DC four terminal method) is 3.2X10'Ω-1・tyn- at 20°C. 'Met.

〔電池実験〕[Battery experiment]

1)II記の方法で得られた膜厚が85μmで嵩さ密度
が0.45g/cc  の膜状アセチレン高重合体より
、幅が0.5cnlで長さが2.0側の2枚の小片を切
り出し、片面に真空蒸着法により金を約5ooXの厚さ
に蒸着した。この蒸着面を白金板(集電体)に機械的に
圧着し、それぞれ正極および負極とした。正極と負極の
間の距離は3咽にした。Et4〜・B曇の濃度カ1,0
モル/lのスルホラン溶液を電解液として用い、一定電
流下(0,5mA/ ca )で70分間充電を行ない
(ドーピング量 78モル係に相当する電気量)、充電
終了後、直ちに一定電流下(0,5mA/crA )で
、放電を行ない電圧が1.OVになったところで再度前
記と同じ条件で充電を行なうという充・放電の繰り返し
試験を行なったところ、繰り返し回数が406まで可能
であった。
1) From the film-like acetylene polymer having a film thickness of 85 μm and a bulk density of 0.45 g/cc obtained by the method described in II, two sheets with a width of 0.5 cnl and a length of 2.0 cm were prepared. A small piece was cut out, and gold was deposited on one side to a thickness of about 50× by vacuum deposition. This vapor-deposited surface was mechanically pressed onto a platinum plate (current collector) to form a positive electrode and a negative electrode, respectively. The distance between the positive and negative electrodes was set to 3 mm. Et4~・B cloudy concentration 1,0
Using a sulfolane solution of mol/l as the electrolyte, charging was carried out for 70 minutes under a constant current (0.5 mA/ca) (amount of electricity equivalent to a doping amount of 78 mol). Immediately after charging, the battery was charged under a constant current ( 0.5mA/crA), discharge is performed until the voltage reaches 1.5mA/crA). When the battery reached OV, a repeated charging/discharging test was conducted in which charging was performed again under the same conditions as described above, and it was possible to repeat the battery up to 406 times.

活物質I Kgに対するエネルギー密度(理論エネルギ
ー密度)は204W・h r /hであり、充・放電効
率は95係 であった。才だ、放電時に電圧が1.5V
 に低下する1でに放電さねた電気損の全放電電気量に
対する割合は96チであつk。
The energy density (theoretical energy density) for I kg of active material was 204 W·hr/h, and the charge/discharge efficiency was 95. The voltage is 1.5V when discharging.
The ratio of the electrical loss caused by discharging at 1 to the total amount of discharged electricity is 96 cm.

捷た、充電した状態で48時間放1i’i Lだところ
その自己放電率は5係であうf!、。
When the battery is discharged for 48 hours in a fully charged state, its self-discharge rate is 5%. ,.

比較例 1 〔電池実験〕 実施例1で得ら′i′また嵩さ密度が0.45/CC,
、膜厚が85μm、電気伝導度が3.2 X 10−9
0−”cnl’の膜状アセチレン高重合体に金蒸着しな
かった以外は、実施fjl lと全く同様の方法で電池
の充・放電繰り返し実験を行なったところ、繰り返し回
数が198回目で充電が不可能となった。試験後、膜状
アセチレン高重合体を取り出してみると、膜は破壊され
ており、その一部を元素分析、赤外分光法によこの電池
の理論エネルギー密度は180w−hr/に9で光・放
電効率は82チであった。丑た、放電時に電圧が1.5
Vに低下する1でに放電さねに電気量の全放電電気量に
対する割合は89係であった。
Comparative Example 1 [Battery Experiment] The battery 'i' obtained in Example 1 also had a bulk density of 0.45/CC,
, film thickness is 85 μm, electrical conductivity is 3.2 x 10-9
0-"cnl', except that gold was not deposited on the film-like acetylene polymer, the battery was repeatedly charged and discharged in exactly the same manner as in the experiment fjl. As a result, charging was completed at the 198th repetition. After the test, when the film-like acetylene polymer was taken out, it was discovered that the film had been destroyed, and elemental analysis of a portion of it was performed, and infrared spectroscopy revealed that the theoretical energy density of this battery was 180 W- The light/discharge efficiency was 82 cm at 9 h/hr.The voltage during discharge was 1.5
The ratio of the amount of electricity to the total amount of electricity discharged when the voltage decreased to 1 was 89.

甘た、充電した状態で48時間放置し女ところ、その自
己放電率はJ、0%であった。
Unfortunately, when I left it charged for 48 hours, the self-discharge rate was 0%.

実施例 2 〔電池実験〕 実施例1で得らnfcアセチレン高重合体より。Example 2 [Battery experiment] From the NFC acetylene polymer obtained in Example 1.

幅が0.5 cmで長さが2.0crnの小片2枚を切
り出し、その片面に約500 Aのアルミニウムを真空
蒸着した。これを実施例1と同様に白金板(集電体)に
機械的に圧着してそわぞれ正極および負極とした。
Two small pieces with a width of 0.5 cm and a length of 2.0 crn were cut out, and approximately 500 A of aluminum was vacuum-deposited on one side of the pieces. This was mechanically pressed onto a platinum plate (current collector) in the same manner as in Example 1 to form a positive electrode and a negative electrode, respectively.

(I3LL、N)+(PF6)−’&iMが05モル/
lの3−メチルスルホランとジメトキシエタンの1 :
 1 (mi量比)の混合溶媒の溶液を電解液として用
い、一定電流下(0,5mA / ar! )で70分
間充電を行ない(ドーピング量 78モル係に相当する
電気量)、充電終了後、直ちに一定電流(0,5mA/
cm )で放電を行ない電圧が1■になったところで再
度前記と同じ条件で充電を行なうという充・放電の繰り
返し試験を行なったところ、388回まで可能であった
(I3LL,N)+(PF6)-'&iM is 05 mol/
1 of 3-methylsulfolane and 1 of dimethoxyethane:
Using a solution of a mixed solvent of 1 (mi amount ratio) as the electrolyte, charging was performed for 70 minutes under a constant current (0.5 mA / ar!) (amount of electricity equivalent to a doping amount of 78 moles), and after charging was completed. , immediately start a constant current (0.5mA/
A repeated test of charging and discharging was conducted in which the battery was discharged at a voltage of 1 cm2 and then charged again under the same conditions as above when the voltage reached 1.5 cm, and it was possible to perform up to 388 times.

この電池の理論エネルギー密度は204 w−hr/K
gであり、充・放電効率は93係であったUlに放電時
に電圧が1.5■に低下する才でに放電さねに′1シ気
量の全放電電気量に対する割合は92チであった。
The theoretical energy density of this battery is 204 w-hr/K
The charging/discharging efficiency was 93 g, but the voltage dropped to 1.5 g during discharge, and the ratio of the amount of air to the total amount of discharged electricity was 92 g. there were.

また、充電した状態で48時間放置しkとこるその自己
放電率は6係であった。
Furthermore, the self-discharge rate was 6 when left in a charged state for 48 hours.

比較例 2 〔電池実験〕 実施例2において、アセチレン高重合体にアルミニウム
を蒸着しなかった以外は実施例2と全く同じ方法で充・
放電の繰り返し実験を行なったところ、繰り返し回数が
35回目で充電が不6f能となった。実験後、膜状アセ
チレン高重合体を取り出してみると膜は破壊さねており
、その一部を元素分析、赤外分光法により解析したとこ
ろ大幅な劣化を受けていた。−1:た、電解液は褐色に
着色していた。
Comparative Example 2 [Battery Experiment] A battery was charged and charged in exactly the same manner as in Example 2, except that aluminum was not vapor-deposited on the acetylene polymer.
When repeated discharge experiments were conducted, charging became impossible at the 35th repetition. After the experiment, when the film-like acetylene polymer was taken out, it was found that the film had not yet been destroyed, and part of it was analyzed by elemental analysis and infrared spectroscopy, and it was found that it had suffered significant deterioration. -1: The electrolyte was colored brown.

この電池の理論エネルギー密度は101 W・hr/に
7で、充・放電効率は46係であった。さらに、放電時
に電圧がx、5 V  に低下するまでに放電された電
気量の全放電電気量に対する割合は59係であった。1
だ、充電した状態で48時度放置したところその自己放
電率は48係であった。
The theoretical energy density of this battery was 101 W·hr/7, and the charge/discharge efficiency was 46. Furthermore, the ratio of the amount of electricity discharged until the voltage decreased to x,5 V during discharge to the total amount of electricity discharged was 59 times. 1
However, when I left it in a charged state for 48 hours, its self-discharge rate was 48%.

実施例 3 羽根型の機械式攪拌機を備えた11のガラス製オートク
レーブに窒素雰囲気下でトルエン200−%テトラブト
キシチタニウム2m6(5,9mmol)及びトリエチ
ルアルミニウム2 ml (14,6m mol)を仕
込み、アセチレン分圧09Kg/C1シ、重合温度−2
0℃で2時間攪拌しながら重合を行なった。アセチレン
ガスの導入と同時に赤紫色で長さが約1 mmの短繊維
状アセチレン高重合体が生成し始めた。
Example 3 2 m6 (5.9 mmol) of toluene 200-% tetrabutoxytitanium and 2 ml (14.6 mmol) of triethylaluminum were charged into 11 glass autoclaves equipped with a blade-type mechanical stirrer under a nitrogen atmosphere, and acetylene was added. Partial pressure 09Kg/C1, polymerization temperature -2
Polymerization was carried out at 0° C. with stirring for 2 hours. Simultaneously with the introduction of acetylene gas, short fibrous acetylene polymers of reddish-purple color and approximately 1 mm in length began to form.

重合終了後、生成した短繊維状アセチレン高重合体をガ
ラスフィルターの上にのせ、約11のトルエン溶媒を用
いて良く洗浄して触媒除去を行なった。触媒除去を行な
った後の短繊維状アセチレン高重合体は52重量係のト
ルエンを含有していた。このトルエン含有短繊維状アセ
チレン高重合体を室温で1tom/cni  の圧力で
プレス成形してシート状の成形品金得た。得られた成形
品より、2m角の成形品を切り出して、片面に実施例1
と同じ方法で金を約50OAの厚さに蒸着した。これを
白金板(集電体)に機械的に圧着して正極とし、一方負
極としてリチウム金属を、また参照電極として同じリチ
ウム金属を用い、IJIBI!λの濃度が1.0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、
一定電流下(]、f) 111A10ri )で90分
間充電を行ない(ドーピング量6モル係に相当する電気
量)、充電終了後、直ちに一定電流下(1,0mA/c
ni )で放電を行ない電圧が2.5Vになったところ
で再度前記と同じ条件で充電を行なうという充・放電の
繰り返し試験を行なったところ、381回までの繰り返
しが可能であった。
After the polymerization was completed, the produced short fibrous acetylene polymer was placed on a glass filter and thoroughly washed with about 11 toluene solvent to remove the catalyst. After catalyst removal, the short fibrous acetylene polymer contained 52 parts by weight of toluene. This toluene-containing short fibrous acetylene polymer was press-molded at room temperature under a pressure of 1 tom/cni to obtain a sheet-like molded product. A 2m square molded product was cut out from the obtained molded product, and one side was coated with Example 1.
Gold was deposited to a thickness of about 50 OA using the same method. This was mechanically pressed onto a platinum plate (current collector) to form a positive electrode, while lithium metal was used as a negative electrode, and the same lithium metal was used as a reference electrode.IJIBI! The concentration of λ is 1.0 mol/
l of propylene carbonate solution as the electrolyte,
Charging was carried out for 90 minutes under a constant current (], f) 111A10ri) (amount of electricity equivalent to 6 moles of doping), and immediately after charging was completed, the battery was charged under a constant current (1,0 mA/c).
A repeated charging/discharging test was conducted in which the battery was discharged at 2.5 V and then charged again under the same conditions as above, and it was possible to repeat up to 381 times.

第1回目の充・放電の繰り返し試験の結果、使用し、r
アセチ1/ン高重合体I Kyに対するエネルギー密度
は492 W−h r/Kp であり、充・放電効率は
95係であった。また、放電時に電圧が2■に低下する
1でに放電さ力た電気量の全放電電気量に対する割合は
94係であった。
As a result of the first repeated charge/discharge test, after using
The energy density for the acetylene 1/one high polymer I Ky was 492 Whr/Kp, and the charge/discharge efficiency was 95 factors. Further, the ratio of the amount of electricity discharged at the time when the voltage decreased to 2■ during discharge to the total amount of electricity discharged was 94 times.

比較例 3 実施例3において、アセチレン高重合体成形品に金を蒸
着しなかつに以外は、実施例3と全く同様の方法で電池
の充・放電繰り返し実験を行なったところ、繰り返し回
数が233回目で充電が不可能となつ女。試験後、アセ
チレン高重合体成形品を取り出してみると、成形品は破
壊されており、その一部を元素分析、赤外分光法により
解析したところ、酸化劣化を受けていた。
Comparative Example 3 In Example 3, a battery charging/discharging repetition experiment was conducted in exactly the same manner as in Example 3, except that gold was not vapor-deposited on the acetylene polymer molded product, and the number of repetitions was 233rd. Natsu woman is unable to charge the battery. When the acetylene polymer molded article was taken out after the test, it was found to have been destroyed, and when a portion of it was analyzed by elemental analysis and infrared spectroscopy, it was found to have suffered oxidative deterioration.

第1回目の充・放電の繰、!lll返し試験の結果、使
用したアセチレン高重合体I Kgに対するエイ・ルギ
ー密度は398 w −+1r 7Kgで光・放電効率
は76係であつfto’−また、放電時に電圧が2■に
低下する1でに放電された電気量の全放電電気量に対す
る割合は81乃であった。
The first charging/discharging cycle! As a result of the llll-return test, the A-lugie density for I kg of the acetylene high polymer used was 398 w - + 1 r 7 kg, the light discharge efficiency was 76, and the voltage decreased to 2 ■ when discharging. The ratio of the amount of electricity already discharged to the total amount of electricity discharged was 81.

実施例 4 Bull、Chem、 Soc、Japan、、 51
.2091 (1978)に記載されている方法で製造
したポリ(パラフェニレン)をl ton / cat
の圧力で0.5cmX 2.OCn+の幅に成形した後
、実施例1と同じ方法で成形品の片面に金を約50OA
の厚さに蒸着したものを正極及び負極としに以外は実施
例1と全(同じ方法で〔電池実験〕を行なった結果、充
・放電の繰り返し試験312回’lで、可能であった。
Example 4 Bull, Chem, Soc, Japan, 51
.. 1 ton/cat of poly(paraphenylene) prepared by the method described in 2091 (1978).
0.5cm x 2. After molding to the width of OCn+, approximately 50OA of gold was applied to one side of the molded product in the same manner as in Example 1.
[Battery experiments] were carried out in the same manner as in Example 1, except that the positive and negative electrodes were vapor-deposited to a thickness of 312 cycles of charging and discharging.

この?Ji池のエネルギー密度は311W・h r /
 K9であり、充・放電効率は83チであった。まk、
充電しkま1で48時間放置し穴ところその自己放電率
は9%であった。
this? The energy density of Ji Pond is 311W・hr/
K9, and the charge/discharge efficiency was 83chi. Mak,
After charging and leaving it for 48 hours at 1 k, the self-discharge rate was 9%.

実施例 5 J 、Polym、 Sci、、 Polym、 Iz
ts、 Ed 、 18 8 (1980)に記載さ名
ている方法で製造したボIJ(2,5−チェニレン)を
1ton/crtiの圧力で0.5ctnX2.0zの
幅に成形した後、実施例1と同じ方法で成形品の片面に
金を厚さ約50OAに蒸着しFものを正極及び負極とし
に以外は実施例1と全く同じ方法で〔電池実験〕を行な
った結果、充・放電の繰り返し試験303回甘でせ能で
あっに0この電池の理論エネルギー密度は195 w 
−hr 7Kgで壱バ充・放電効率は93係であった。
Example 5 J, Polym, Sci, Polym, Iz
ts, Ed, 188 (1980) was molded into a width of 0.5ctn x 2.0z at a pressure of 1 ton/crti, and then Example 1 was prepared. [Battery experiment] was carried out in exactly the same manner as in Example 1, except that gold was evaporated to a thickness of about 50 OA on one side of the molded product using the same method as in Example 1, and gold was used as the positive and negative electrodes.As a result, repeated charging and discharging were performed. The 303rd test was 0. The theoretical energy density of this battery is 195 W.
The charge/discharge efficiency was 93 at -hr 7Kg.

まに1充電した11で48時間放置し穴ところその自己
放電率は10%であつk。
When I left a fully charged 11 for 48 hours, the self-discharge rate was 10%.

特許出願人 昭和電工株式会社 株式会社日立製作所 代理 人 弁理士菊地精−Patent applicant: Showa Denko Co., Ltd. Hitachi, Ltd. Agent: Patent Attorney Sei Kikuchi

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 主鎖に共役二重結合を有する高分子化合物または該i・
1’:r分子化合物にドーパノド’lドープして得ら力
る電導性高分子化合物を少なくとも一つの電極の活#I
//J質として用いた電池において、該電極の集電体側
の面に金属膜層を設けたことを特徴とする電池。
A polymer compound having a conjugated double bond in the main chain or the i.
1': A conductive polymer compound obtained by doping a dopanol compound with a dopant is applied to at least one electrode.
//A battery used as J quality, characterized in that a metal film layer is provided on the current collector side surface of the electrode.
JP57222157A 1982-12-20 1982-12-20 Battery Pending JPS59112584A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0136099A2 (en) * 1983-08-31 1985-04-03 Hoxan Corporation Plastics electrode secondary battery
JPS6237873A (en) * 1985-08-13 1987-02-18 Sanyo Electric Co Ltd Secondary cell
US4740437A (en) * 1985-10-15 1988-04-26 Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. Electrochemical battery having an electrolytically reduced product of a saccharide as the electrode material
JPH02158054A (en) * 1988-12-09 1990-06-18 Komatsu Ltd Plastic battery

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