JPS59198666A - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
- Publication number
- JPS59198666A JPS59198666A JP58073163A JP7316383A JPS59198666A JP S59198666 A JPS59198666 A JP S59198666A JP 58073163 A JP58073163 A JP 58073163A JP 7316383 A JP7316383 A JP 7316383A JP S59198666 A JPS59198666 A JP S59198666A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- secondary battery
- polyacrylonitrile
- discharge
- prepared
- 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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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】
産業上の利用分野
本発明は、高分子物質を電極材料に用いた二次電池に関
するものである。
するものである。
従来例の描成とその問題点
最近、高分子重合体にある種の物質をドープすると電気
伝導性が向上し、ついには金属電導を示すようなものが
知られており、このような高分子物質は合成金属と呼ば
れている。その代表例としてポリアセチレンやポリフェ
ニレンがある。
伝導性が向上し、ついには金属電導を示すようなものが
知られており、このような高分子物質は合成金属と呼ば
れている。その代表例としてポリアセチレンやポリフェ
ニレンがある。
これらは、高分子主鎖の戻素原子のπ電子が共役二重結
合により主鎖の間で非局在化しており、ある種の物質を
ドープすることによシ高導電率を示すようになる。
合により主鎖の間で非局在化しており、ある種の物質を
ドープすることによシ高導電率を示すようになる。
この種の高分子物質を電極材料に用いた新しいタイプの
二次電池が、例えば特開昭５６−１３６４６９号公報に
記載されている。高分子物質を正極に用いた場合の充放
電反応は、高分子物質の電解液中の陰イオンの取り込み
（ドープ）による充電反応と、陰イオンの放出（アンド
ープ）による放電反応であり、負極に用いた場合は陽イ
オンの取り込みによる充電反応と陽イオンの放出による
放電反応である。
二次電池が、例えば特開昭５６−１３６４６９号公報に
記載されている。高分子物質を正極に用いた場合の充放
電反応は、高分子物質の電解液中の陰イオンの取り込み
（ドープ）による充電反応と、陰イオンの放出（アンド
ープ）による放電反応であり、負極に用いた場合は陽イ
オンの取り込みによる充電反応と陽イオンの放出による
放電反応である。
正極の高分子物質としてポリアセチレン（ＯＨ）ｎ。
電解液として過塩素酸リチウムを例えばプロピレンカー
ボネートに溶解した溶液を用いた場合の充放電反応を以
下に示す。
ボネートに溶解した溶液を用いた場合の充放電反応を以
下に示す。
（ＯＨ）ｎ＋ｎｘ（Ｃ１ｏ４ ）
このように高分子物質は、正極として機能するので、他
の負極と組み合わせて二次電池を構成することができる
。
の負極と組み合わせて二次電池を構成することができる
。
この種の高分子物質としては、上記の他、ポリ？ｍ化フ
ェニレン、ポリピロール、あるいは水素原子の若干カハ
ロゲン原子、アルキル基、フェニル基、アルギルフ′エ
ニル基、ハロフェニル基などで置換されたポリアセチレ
ンなどが知られている。
ェニレン、ポリピロール、あるいは水素原子の若干カハ
ロゲン原子、アルキル基、フェニル基、アルギルフ′エ
ニル基、ハロフェニル基などで置換されたポリアセチレ
ンなどが知られている。
高分子物質を正極として用いる場合、これと組み合わせ
る電解液としては、過塩素酸リチウム（ＬｉＣ４０４）
、硼フッ化リチウム（’ＬｉＢＦ４）、六フッ化リン酸
リチウム（ＬｉＰＦ６）などのリチウム塩を溶質とし、
プロピレンカーボネートやテトラヒドロフランを溶媒と
した有機電解液が知られている。しかし、上記に示した
高分子物質を電極に用いた場合には、高率充放電が困難
であるという欠点があった。
る電解液としては、過塩素酸リチウム（ＬｉＣ４０４）
、硼フッ化リチウム（’ＬｉＢＦ４）、六フッ化リン酸
リチウム（ＬｉＰＦ６）などのリチウム塩を溶質とし、
プロピレンカーボネートやテトラヒドロフランを溶媒と
した有機電解液が知られている。しかし、上記に示した
高分子物質を電極に用いた場合には、高率充放電が困難
であるという欠点があった。
さらに、上記高分子中、最も性能が良いと思われるポリ
アセチレンは、現在産業的に製造され使用されているも
のでば々い。またポリアセチレンの合成時にチタン系の
触媒を用いるが、重合したポリアセチレンは不溶、不融
の物質であることよｐ、触媒の回収は困難である。この
ためポリアセアレンは高価である。
アセチレンは、現在産業的に製造され使用されているも
のでば々い。またポリアセチレンの合成時にチタン系の
触媒を用いるが、重合したポリアセチレンは不溶、不融
の物質であることよｐ、触媒の回収は困難である。この
ためポリアセアレンは高価である。
発明の目的
本発明の目的は、安価でかつ高率充放電が可能な高分子
物質を正極に用いた二次電池を提供することである。
物質を正極に用いた二次電池を提供することである。
発明の（構成
本発明は、ニトリル基の重合により、はしご状の構造を
有するポリアクリロニトリルを正極とし、電解液には、
充放電により、正極中に取シ込寸れだり、放出されたし
する陰イオンからなる溶質を溶解したものを用いること
を特徴としている。
有するポリアクリロニトリルを正極とし、電解液には、
充放電により、正極中に取シ込寸れだり、放出されたし
する陰イオンからなる溶質を溶解したものを用いること
を特徴としている。
下記にニトリル基の重合により、はしご状構造を有する
ポリアクリロニトリルの構造式を示す。
ポリアクリロニトリルの構造式を示す。
７へＮ／、Ｎ７．１、／’ ％ Ｎ −” （２）に
の高分子は、現在産業上繊維やゴムなどに大量に使用さ
れているアクリロニトリルを、酸素を含まない雰囲気下
で加熱することによシ、容易に製造できる。（２）式よ
ｐＱ＝Ｎの２重結合が共役している。
れているアクリロニトリルを、酸素を含まない雰囲気下
で加熱することによシ、容易に製造できる。（２）式よ
ｐＱ＝Ｎの２重結合が共役している。
以上より、よシ安価な高性能の正極とすることができる
。
。
実施例の説明
実施例１
電解液に１モ）ｖ／４の過塩素酸リチウムを溶解させた
プロピレンカーボネートを用いた。対極すなわち負極と
して、大きさ２０ｎＸ ２ ｃｍ 、厚さ１πｍのリチ
ウム板を用い、また照合電極としてリチウム板を用いた
。正極材料には、比較例としてのポリアセチレン、及び
（２）式に示しだはしご構造をもつポリアクリロニトリ
ルを用いた。ポリアセチレンは大きさ２ ｃｍ Ｘ ２
Ｃ１ｎ、重量５０ｍ、！１７のフィルムを用い、はし
ご構造をもつポリアクリロニトリルは、粉末５０ｒｒＬ
９を大きさ２ ｃｍ Ｘ ２ （７ｎのシート状に圧縮
成形したものを用いた。これらの正極材料１を第１図に
示すようにカーボン塗料２を用いて集電体であるチタン
板３に接着して電極を構成した。
プロピレンカーボネートを用いた。対極すなわち負極と
して、大きさ２０ｎＸ ２ ｃｍ 、厚さ１πｍのリチ
ウム板を用い、また照合電極としてリチウム板を用いた
。正極材料には、比較例としてのポリアセチレン、及び
（２）式に示しだはしご構造をもつポリアクリロニトリ
ルを用いた。ポリアセチレンは大きさ２ ｃｍ Ｘ ２
Ｃ１ｎ、重量５０ｍ、！１７のフィルムを用い、はし
ご構造をもつポリアクリロニトリルは、粉末５０ｒｒＬ
９を大きさ２ ｃｍ Ｘ ２ （７ｎのシート状に圧縮
成形したものを用いた。これらの正極材料１を第１図に
示すようにカーボン塗料２を用いて集電体であるチタン
板３に接着して電極を構成した。
充放電試験は、すべて２０°Ｃで行った。充電は正極の
電位が照合電極に対して＋４，２ｖになるまで行い、放
電は＋２．○■になるまで行った。
電位が照合電極に対して＋４，２ｖになるまで行い、放
電は＋２．○■になるまで行った。
第１サイクルの充放電は、０．１２７７１Ａで行った後
、第２サイクル以降の充放電はすべて４７７ＬＡで連続
して行った。第２図には第１ｏサイクルにおけるそれぞ
れの正極の充電曲線、放電曲線を示す。
、第２サイクル以降の充放電はすべて４７７ＬＡで連続
して行った。第２図には第１ｏサイクルにおけるそれぞ
れの正極の充電曲線、放電曲線を示す。
図中、Ａはポリアセチレン、Ｂははしご構造を有するポ
リアクリロニトリルである。また第１表には第１０サイ
クルにおける充電容量、放電容量を示す。本発明の高分
子物質が優れていることがわかる。
リアクリロニトリルである。また第１表には第１０サイ
クルにおける充電容量、放電容量を示す。本発明の高分
子物質が優れていることがわかる。
第１表
実施例２
実施例１と同じ構成の正極を用い、電解液には１モ）Ｖ
／ｌのヨウ化亜鉛（ＺｎＩ、）水溶液を用いた。対極す
なわち負極には亜鉛阪を、照合電極には飽和甘木電極を
用いた。充放電は全て正極が飽和甘木電極に対して＋０
．１６ｖになるまで行い、放電は一〇、２４■になるま
で行った。第１サイクルの充放電は０．１２７ｒＬＡで
行い、第２サイクル以降の充放電はすべて４ｍＡで行っ
た。
／ｌのヨウ化亜鉛（ＺｎＩ、）水溶液を用いた。対極す
なわち負極には亜鉛阪を、照合電極には飽和甘木電極を
用いた。充放電は全て正極が飽和甘木電極に対して＋０
．１６ｖになるまで行い、放電は一〇、２４■になるま
で行った。第１サイクルの充放電は０．１２７ｒＬＡで
行い、第２サイクル以降の充放電はすべて４ｍＡで行っ
た。
第２表には、第１０サイクルにおける各正極の充電容量
、放電容量を示した。このように水溶液を電解液とした
場合にも、本発明のはしご構造を有するポリアクリロニ
トリルが優れていた。
、放電容量を示した。このように水溶液を電解液とした
場合にも、本発明のはしご構造を有するポリアクリロニ
トリルが優れていた。
第２表
実施例１，２から本発明のニトリル基の重合によりはし
ご構造を有するポリアクリロニトリルを正極とした場合
に、充放電反応として、有機電解費 液中あるいは水溶液中の過塩素イオンやヨウ素イハ オンなどの陰イオンの取り込みや放出を行わせることが
でき、従来のポリアセチレンに比べ優れた性能を示すこ
とがわかる。
ご構造を有するポリアクリロニトリルを正極とした場合
に、充放電反応として、有機電解費 液中あるいは水溶液中の過塩素イオンやヨウ素イハ オンなどの陰イオンの取り込みや放出を行わせることが
でき、従来のポリアセチレンに比べ優れた性能を示すこ
とがわかる。
上記のように、ニトリル基の重合により、はしご構造を
有するポリアクリロニトリルを正極に用いた場合、その
充放電特性が向上するので、二次電池の正極に使用する
ことによシ、二次電池の充放電特性が向上することが明
らかである。
有するポリアクリロニトリルを正極に用いた場合、その
充放電特性が向上するので、二次電池の正極に使用する
ことによシ、二次電池の充放電特性が向上することが明
らかである。
また価格的にも、大量生産されているポリアクリロニト
リルを空気を絶って加熱するだけで正極用高分子物質が
生成することよシ安価となる。
リルを空気を絶って加熱するだけで正極用高分子物質が
生成することよシ安価となる。
発明の効果
本発明によれば、安価な高分子物質正極を用いた充放電
特性のすぐれた二次電池を得ることができる。
特性のすぐれた二次電池を得ることができる。
第１図は実施例に用いた電極の縦断面図、第２図は有機
電解液中での各種正極の充放電曲線を示ず。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 （，９力１１
名３０ ＠１図 第２図 （ａ） 瓦先倚開（詩實） Ｃｂ） 方（変倚Ｔ階 （１毎閣）
電解液中での各種正極の充放電曲線を示ず。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 （，９力１１
名３０ ＠１図 第２図 （ａ） 瓦先倚開（詩實） Ｃｂ） 方（変倚Ｔ階 （１毎閣）
Claims (1)
- 負極と、充放電によシ可逆的に陰イオンを取シ込み、放
出する高分子物質よシなる正極と、前記の陰イオンを含
む電解液を備ス、前記高分子物質がニトリル基の重合に
よりは、しご構造を有するポリアクリロニトリルである
ことを特徴とする二次電油。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073163A JPS59198666A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073163A JPS59198666A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59198666A true JPS59198666A (ja) | 1984-11-10 |
Family
ID=13510219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58073163A Pending JPS59198666A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59198666A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0149421A2 (en) * | 1983-12-16 | 1985-07-24 | Eltech Systems Corporation | Solid state alkali metal-halogen cell |
| JPS61171071A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-01 | Ryuichi Yamamoto | 新型電池 |
-
1983
- 1983-04-25 JP JP58073163A patent/JPS59198666A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0149421A2 (en) * | 1983-12-16 | 1985-07-24 | Eltech Systems Corporation | Solid state alkali metal-halogen cell |
| JPS61171071A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-01 | Ryuichi Yamamoto | 新型電池 |
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