JPS593873A - 電池 - Google Patents
電池Info
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- JPS593873A JPS593873A JP57110586A JP11058682A JPS593873A JP S593873 A JPS593873 A JP S593873A JP 57110586 A JP57110586 A JP 57110586A JP 11058682 A JP11058682 A JP 11058682A JP S593873 A JPS593873 A JP S593873A
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- JP
- Japan
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- acetylene
- polymer
- composite
- battery
- discharge
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- Pending
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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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
-
- 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- 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】
本発明はアセチレン高重合体、電導性材料および電導性
多孔体よりなる複合体を少なくとも一つの電極に用いた
電池に関する。
多孔体よりなる複合体を少なくとも一つの電極に用いた
電池に関する。
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。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、ま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ょっ
ては成形することはできない。また、このアセチレン高
重合体ft浴解する溶媒も見い出されていない。従って
、従来アセチレン高屯合体の実用的成形品を製造する方
法は 0ン 粉末状アセチレン高重合体を加圧成形する方法、
および (ロ) 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(フィブリル)構造を有し、かつ機械
的強度の大きい膜状アセチレン高飄合体を得る方法(特
公昭48−32581号)・に限られていた。
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。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、ま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ょっ
ては成形することはできない。また、このアセチレン高
重合体ft浴解する溶媒も見い出されていない。従って
、従来アセチレン高屯合体の実用的成形品を製造する方
法は 0ン 粉末状アセチレン高重合体を加圧成形する方法、
および (ロ) 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(フィブリル)構造を有し、かつ機械
的強度の大きい膜状アセチレン高飄合体を得る方法(特
公昭48−32581号)・に限られていた。
しかしながら、(イ)の方法では、機比的強度の低い成
形品しか祷られず、一方、(ロ)の方法では、(イ)の
方法によって得られる成形品に比べて、機械的強度がは
るかに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/+ 0.60 f
/ CC(X比重=t2of/cx、)で多孔質のフ
ィルムしか得ることができないという難点があった。
形品しか祷られず、一方、(ロ)の方法では、(イ)の
方法によって得られる成形品に比べて、機械的強度がは
るかに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/+ 0.60 f
/ CC(X比重=t2of/cx、)で多孔質のフ
ィルムしか得ることができないという難点があった。
上記0ンの方法で得られる粉末状アセチレン高重合体成
形品をBF5、BCl2、Hat、 at2、so2、
No2.11ON、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桁上昇し、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( D、 J
、 Berelset al、、 Trans @Fa
rady Soc、+ 64+823 (1968)]
。
形品をBF5、BCl2、Hat、 at2、so2、
No2.11ON、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桁上昇し、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( D、 J
、 Berelset al、、 Trans @Fa
rady Soc、+ 64+823 (1968)]
。
また、(ロ)の方法で得られる膜状アセチレン高重合体
に、■2、C62、B r 2、I C6,I B r
、 A s F 5.5bF5、PF6等の如き電子受
答性化合物またはNa、 K、 Liの如き電子供与性
化合物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″〜1o−6Ω−1・Crn
−1の広い範囲にわたって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、 O,S、 Ohem、
0orrvnu、、 578 (1977)+ Ph
ys、 Rev、 Lell、。
に、■2、C62、B r 2、I C6,I B r
、 A s F 5.5bF5、PF6等の如き電子受
答性化合物またはNa、 K、 Liの如き電子供与性
化合物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″〜1o−6Ω−1・Crn
−1の広い範囲にわたって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、 O,S、 Ohem、
0orrvnu、、 578 (1977)+ Ph
ys、 Rev、 Lell、。
39、1098 (1977)、 J、 Am、 Oh
em、 Soc、、 100.1013(1978)、
J、Ohem、 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 Me
tals、 NAT、CI Conference8e
ries+ 5eries VI、 471−48
9(1978) )。
em、 Soc、、 100.1013(1978)、
J、Ohem、 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 Me
tals、 NAT、CI Conference8e
ries+ 5eries VI、 471−48
9(1978) )。
一方、前記の化学的にドーピングする手法以外ニ、電気
化学的vc vto4−1I’ I・’ 6−1A s
1−4−1(、!J−5S(、)5−113F4−等
の如きアニオンおよびπ4N” (n’ : 7 ルキ
/L。
化学的vc vto4−1I’ I・’ 6−1A s
1−4−1(、!J−5S(、)5−113F4−等
の如きアニオンおよびπ4N” (n’ : 7 ルキ
/L。
基)の如きカチオンをアセチレン高車合体にドープして
n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れている(J。
n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れている(J。
(1981)、 l Cj、 S、 Ohem、 Oo
mmu、、 1981.317:]。そして、(ロ)の
方法で得られ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丹充電町匪な電池が報告され
ている( Paper Prescntpd pl+h
c In1ernajionnalconferenc
e on Low Dimensional Synt
heticMetals+ Hersinger’+
Denmark+ 10−−15. August 1
980)にの電池は(ロ)の方法で得られる例えば、’
11 mの厚さのアセチレン高車合体フィルム二枚をそ
れぞれ陽・陰の電徐とし、ヨウ化リチウムを含むテトラ
ハイトロンラン浴液にこれを浸して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れる。こ
の電mドーピングが充電過程に相当することになる。ド
ープされた二つの屯榛に負荷をつなげばリチウムイオン
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2.8 V 、短絡電流密
度は5m A、/ caであり、電解液に過塩素酸リチ
ウムのテトラ・・イドロフラン溶液を使用、した場合、
開放端電圧は2.5 V 、短絡電流密度は約3mA
/ cr;iであっ〆。
mmu、、 1981.317:]。そして、(ロ)の
方法で得られ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丹充電町匪な電池が報告され
ている( Paper Prescntpd pl+h
c In1ernajionnalconferenc
e on Low Dimensional Synt
heticMetals+ Hersinger’+
Denmark+ 10−−15. August 1
980)にの電池は(ロ)の方法で得られる例えば、’
11 mの厚さのアセチレン高車合体フィルム二枚をそ
れぞれ陽・陰の電徐とし、ヨウ化リチウムを含むテトラ
ハイトロンラン浴液にこれを浸して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れる。こ
の電mドーピングが充電過程に相当することになる。ド
ープされた二つの屯榛に負荷をつなげばリチウムイオン
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2.8 V 、短絡電流密
度は5m A、/ caであり、電解液に過塩素酸リチ
ウムのテトラ・・イドロフラン溶液を使用、した場合、
開放端電圧は2.5 V 、短絡電流密度は約3mA
/ cr;iであっ〆。
この電池は、電極として軽量化および小型化が谷易なア
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。しかし、これ等
既知の文献で用いられているアセチレン高車合体は、前
記(ロ)の方法で製造された多孔質膜状アセチレン高重
合体であった。この膜状アセチレン高重合体は加工が困
難であり、また、仁の方法で製造される膜状アセチレン
高重合体の膜厚は高々200μmであり、実用的にはこ
れ以上の膜厚のものが必四であるうえ、この膜の機械的
強度は必ずしも充分でない。また、この膜をtmに用い
た電池のサイクル寿命、放電時の′電圧平坦性、充・放
電効率等の性能も必ずしも満足できるものではなかった
。そのため、(ロ)の方法で製造された膜状アセチレン
高−厘合体を′電極材料とする既知の電池の用途は非常
に限建されたものであった。一方、粉末状の化合物f…
、極拐料として用いる場合、当該業者の間では用いる粉
床状化合物にカーボンブラックの如き導電祠科及びテフ
ロンの如き結合剤(バインダー)を配合した3成分から
なる組成物ケ加圧成形した成形物を電極として用いるこ
とは公知である。しかし、この方法では、用いる結合剤
の効果を発悼させるために加熱して加圧成形する方法が
とられているため、その操作が煩雑である上、電解液に
有機溶媒を用いる系にあっては結合剤が溶媒で溶解また
は膨潤して長時間の後には電極の形状が破壊されてしま
うという欠点を有していた。粉末状のアセチレン部属合
体を電極材料として用いた場合成形加工がLIJ能であ
るという長所を有しているものの前記の一般的な場合と
同様な欠点を有しているうえ、アセチレン高重合体は加
熱時に容易に酸化劣化を受は易いという欠点を有してお
り、前記の当該業者に公知の方法で粉末状アセチレン高
重合体ラミ極として成形することは困難であり、従って
、当該業者の間では電極の機械的強度が大で、かつ商エ
ネルギー密度で放電時の平担性及びサイクル寿命の良好
な軽量化、小型化が容易でかつ安価な゛電池のa+i立
が安望されていた。
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。しかし、これ等
既知の文献で用いられているアセチレン高車合体は、前
記(ロ)の方法で製造された多孔質膜状アセチレン高重
合体であった。この膜状アセチレン高重合体は加工が困
難であり、また、仁の方法で製造される膜状アセチレン
高重合体の膜厚は高々200μmであり、実用的にはこ
れ以上の膜厚のものが必四であるうえ、この膜の機械的
強度は必ずしも充分でない。また、この膜をtmに用い
た電池のサイクル寿命、放電時の′電圧平坦性、充・放
電効率等の性能も必ずしも満足できるものではなかった
。そのため、(ロ)の方法で製造された膜状アセチレン
高−厘合体を′電極材料とする既知の電池の用途は非常
に限建されたものであった。一方、粉末状の化合物f…
、極拐料として用いる場合、当該業者の間では用いる粉
床状化合物にカーボンブラックの如き導電祠科及びテフ
ロンの如き結合剤(バインダー)を配合した3成分から
なる組成物ケ加圧成形した成形物を電極として用いるこ
とは公知である。しかし、この方法では、用いる結合剤
の効果を発悼させるために加熱して加圧成形する方法が
とられているため、その操作が煩雑である上、電解液に
有機溶媒を用いる系にあっては結合剤が溶媒で溶解また
は膨潤して長時間の後には電極の形状が破壊されてしま
うという欠点を有していた。粉末状のアセチレン部属合
体を電極材料として用いた場合成形加工がLIJ能であ
るという長所を有しているものの前記の一般的な場合と
同様な欠点を有しているうえ、アセチレン高重合体は加
熱時に容易に酸化劣化を受は易いという欠点を有してお
り、前記の当該業者に公知の方法で粉末状アセチレン高
重合体ラミ極として成形することは困難であり、従って
、当該業者の間では電極の機械的強度が大で、かつ商エ
ネルギー密度で放電時の平担性及びサイクル寿命の良好
な軽量化、小型化が容易でかつ安価な゛電池のa+i立
が安望されていた。
本発明者らは、上記の点に鑑みて、電極の機械的強度が
犬で高エネルギー@度ヲ有し、サイクル寿命及び放電時
の電圧の平担性が良好で、軽微化、小型化が容易で、か
つ安価な電池を得るべく種々検討した結果、本発明を完
成したものである。
犬で高エネルギー@度ヲ有し、サイクル寿命及び放電時
の電圧の平担性が良好で、軽微化、小型化が容易で、か
つ安価な電池を得るべく種々検討した結果、本発明を完
成したものである。
即ち、本−発明は、アセチレン高重合体、′亀轡注材料
および電導性多孔体からなる複合体を少なくとも一つの
′電極に用いた電池に関するものである。
および電導性多孔体からなる複合体を少なくとも一つの
′電極に用いた電池に関するものである。
本発明においてに極として用いられる複合体は、任意の
膜厚を持ち、また、結合剤(バインダー)を用いずに充
分な機械的強度を有しているので、従来めアセチレン高
重合体を用いた場合に比較して、−次電池の場合は、(
1)放篭容景が大きい、(11)放電時の電圧の平担性
が良好である、(iii)自己放電が少ない、という利
点を有し、一方、二次電池の場合には、(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。 (ili)自己放電が少ない、(IVI充・
放電の探り返しの寿命が長い、という利点を有する。
膜厚を持ち、また、結合剤(バインダー)を用いずに充
分な機械的強度を有しているので、従来めアセチレン高
重合体を用いた場合に比較して、−次電池の場合は、(
1)放篭容景が大きい、(11)放電時の電圧の平担性
が良好である、(iii)自己放電が少ない、という利
点を有し、一方、二次電池の場合には、(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。 (ili)自己放電が少ない、(IVI充・
放電の探り返しの寿命が長い、という利点を有する。
本発明において用いられるアセチレン高重合体は、粉末
状、微小片状または短繊維状であればいかなるものでも
用いることができるが夕]ましいものとしては平均粒径
が05cm以下の粉末状または長さが5cm収下の微小
片状または短繊維状のアセチレン高重合体があげられ、
特に好ましいものとしては平均粒径が(12cm 、(
J、下の粉末状または長さがzCrnは下の微小片状ま
たは短繊維状のものをあげることができる。
状、微小片状または短繊維状であればいかなるものでも
用いることができるが夕]ましいものとしては平均粒径
が05cm以下の粉末状または長さが5cm収下の微小
片状または短繊維状のアセチレン高重合体があげられ、
特に好ましいものとしては平均粒径が(12cm 、(
J、下の粉末状または長さがzCrnは下の微小片状ま
たは短繊維状のものをあげることができる。
これ寺のアセチレン高重合体の製16法の具体例として
はNatta等の方法[Atti、 Acad、 Na
zl、 LinciRend、 0lasse Sci
、 Fis、 Mat、 1Jat、 25.3 (1
958) )、旗野等の方法[J、 Polym、 S
ci、 51.526 (1961) 〕、□ 。
はNatta等の方法[Atti、 Acad、 Na
zl、 LinciRend、 0lasse Sci
、 Fis、 Mat、 1Jat、 25.3 (1
958) )、旗野等の方法[J、 Polym、 S
ci、 51.526 (1961) 〕、□ 。
土用等の方法(J、 Polym、 Sci、 A2.
3347 (1964)]、P e zの方法(lJ、
s、P、4228060号〕及び本発明者等の一部が既
に提案した方法〔特開昭55−129404号、同昭5
5−145710号〕で製造することができるが必ずし
もこれ等の方法に限定されるものではない。さらに、上
記以外の方法として本発明者等の一部がすでに提案した
方法〔特開昭56−115305号〕で製造した膜状の
膨潤したアセチレン高重合体を機械的に砕いて長さが1
7i以下の短繊維状とする方法も有用である。本発明で
はアセチレン高重合体として粉末状、短繊維状または微
小片状のものを用いるので膜状のアセチレン高重ノ 合体を用いるよジ酸形が容易であるばが9でなく、成形
品の品質も均一で良好である。
3347 (1964)]、P e zの方法(lJ、
s、P、4228060号〕及び本発明者等の一部が既
に提案した方法〔特開昭55−129404号、同昭5
5−145710号〕で製造することができるが必ずし
もこれ等の方法に限定されるものではない。さらに、上
記以外の方法として本発明者等の一部がすでに提案した
方法〔特開昭56−115305号〕で製造した膜状の
膨潤したアセチレン高重合体を機械的に砕いて長さが1
7i以下の短繊維状とする方法も有用である。本発明で
はアセチレン高重合体として粉末状、短繊維状または微
小片状のものを用いるので膜状のアセチレン高重ノ 合体を用いるよジ酸形が容易であるばが9でなく、成形
品の品質も均一で良好である。
本発明で用いられる粉末状、短繊維状またけ微小片状の
アセチレン高重合体は非晶質及び結晶質のいずれのもの
も用いることができるが、繊維状微結晶(フィブリル)
構造を有すものが好ましい。
アセチレン高重合体は非晶質及び結晶質のいずれのもの
も用いることができるが、繊維状微結晶(フィブリル)
構造を有すものが好ましい。
また、本発明では任意のンスートランスの、組成のもの
が用いられる。
が用いられる。
本発明で用いられる電碑性材料としては、電気伝導度が
104Ω1・副−1以上、好ましくは1O−1Ω−1・
α−1以上、特に好ましくは1Ω−1・ctn−’以上
のものがあげられ、それらの具体例としてはカーボン・
ブラック、アセチレンブラック、グラファイト及び炭素
繊維をあげることができる。すf−ましい具体例として
はカーボン・ブラック、アセチレンブラック及びグラフ
ァイトがあげられ、特に好ましい具体例としてはカーボ
ン・ブラック、アセチレンブラックをあげることができ
る。
104Ω1・副−1以上、好ましくは1O−1Ω−1・
α−1以上、特に好ましくは1Ω−1・ctn−’以上
のものがあげられ、それらの具体例としてはカーボン・
ブラック、アセチレンブラック、グラファイト及び炭素
繊維をあげることができる。すf−ましい具体例として
はカーボン・ブラック、アセチレンブラック及びグラフ
ァイトがあげられ、特に好ましい具体例としてはカーボ
ン・ブラック、アセチレンブラックをあげることができ
る。
本発明で用いられる′1碑性材料の爪削は、アセチレン
高重合体100M量部に対して5〜100 N盾部、好
ましくは10〜80重吋部、肋に好ましくは20〜60
重量部である。
高重合体100M量部に対して5〜100 N盾部、好
ましくは10〜80重吋部、肋に好ましくは20〜60
重量部である。
本発明で用いられる電導性多孔体は、室幅での電気伝S
Vがlo−30−’ ” crn−’以上、好ましくは
10−10−1・ctn−1、特に好ましくは1Ω−1
・Crn−’ のものである。電気伝導度がio−Ω
−1・crn−1以下では性能の良好な電池を得ること
は不可能である。
Vがlo−30−’ ” crn−’以上、好ましくは
10−10−1・ctn−1、特に好ましくは1Ω−1
・Crn−’ のものである。電気伝導度がio−Ω
−1・crn−1以下では性能の良好な電池を得ること
は不可能である。
本発明で用いることのできる電導性多孔体としては、金
属多孔体、金鵬網及び金属メッキ繊維、炭素繊維、炭素
複合繊維、金属蒸着繊維、金属含有合成繊維等からなる
多孔体、網、織布及び不織布等であるが、必ずしもこれ
等に限定されるものではない。電極として用いる場合軽
菫で、かつ高車導性の多孔体が好ましい。
属多孔体、金鵬網及び金属メッキ繊維、炭素繊維、炭素
複合繊維、金属蒸着繊維、金属含有合成繊維等からなる
多孔体、網、織布及び不織布等であるが、必ずしもこれ
等に限定されるものではない。電極として用いる場合軽
菫で、かつ高車導性の多孔体が好ましい。
特にプラスチックの中に金属を混合して電導性を持たせ
た繊維状物質は軽量で電導性のあることよりより好適で
ある。また、本発明の目的には電導性多孔体の孔径は、
10メツシー以上、好ましくは20メツシュ以上のもの
である。
た繊維状物質は軽量で電導性のあることよりより好適で
ある。また、本発明の目的には電導性多孔体の孔径は、
10メツシー以上、好ましくは20メツシュ以上のもの
である。
本発明で用いられる電導性多孔体の血は、用いられるア
セチレン高直合体100重量部に対して10里皿部から
”500重量部、好ましくは10重組部から300重量
部である。
セチレン高直合体100重量部に対して10里皿部から
”500重量部、好ましくは10重組部から300重量
部である。
本発明の複合体は、(1)前記(ロ)の方法で製造され
た膜状アセチレン高重合体をボールミル等で電導性材料
と混合し、次いでこの混合物と電導性多孔体と?重ね合
わせてプレスまたはカレンダー加工等の方法で成型加工
する方法、(11)触媒浴数に電導性拐科?予め入れて
おいて、串、導性拐料の存在下でアセチレンの重合を行
ない、次いで電導性多孔体とともにプレス又はカレンダ
ー加工等の加工をする方法、(II+1有機溶媒を含有
したゲル状又は膨潤状アセチレン高車合体と′電導性材
料をボール・ミル等でよく混合し、次いでこの混合物と
電導性多孔体を重ね合わせてプレス又はカレンダー加工
等の方法で成型加工する方法、(IV)有機溶媒?f有
した粉床状又は短繊維状アセチレン高紙合体と電導1’
lE jA料をボール・ミル等でよく混合し、次いでこ
の混合物と電導性多孔体を重ね合わせてプレス又はカレ
ンダー加工等の方法で成型加工する方法、(v)有機溶
媒を含まない粉末状又は短繊維状アセチレン高重合体と
電導性材料をボール・ミル等でよく混合し、次いでこの
混合物と電導性多孔体を重ね合わせてプレス又はカレン
ダー加工等の方法で成型加工する方法、(vOゲル状又
はl膨潤状アセチレン高車合体を乾燥又は凍結乾燥して
侍られるアセチレン高重合体と電導性材料をボール・ミ
ル等でよく混合し、次いでこの混合物を電導゛性多孔体
とともにプレス又はカレンダー加工する方法、(Vl)
アセチレン高重合体と電導性材料を予めボール・ミル等
でよく混合し、次いでこの混合物と電導性多孔体420
0℃以下の温度でプレス又はカレンダー加工する方法等
の方法によって製造することかできるが必ずしもこれ等
の方法に限定されるものではない。
た膜状アセチレン高重合体をボールミル等で電導性材料
と混合し、次いでこの混合物と電導性多孔体と?重ね合
わせてプレスまたはカレンダー加工等の方法で成型加工
する方法、(11)触媒浴数に電導性拐科?予め入れて
おいて、串、導性拐料の存在下でアセチレンの重合を行
ない、次いで電導性多孔体とともにプレス又はカレンダ
ー加工等の加工をする方法、(II+1有機溶媒を含有
したゲル状又は膨潤状アセチレン高車合体と′電導性材
料をボール・ミル等でよく混合し、次いでこの混合物と
電導性多孔体を重ね合わせてプレス又はカレンダー加工
等の方法で成型加工する方法、(IV)有機溶媒?f有
した粉床状又は短繊維状アセチレン高紙合体と電導1’
lE jA料をボール・ミル等でよく混合し、次いでこ
の混合物と電導性多孔体を重ね合わせてプレス又はカレ
ンダー加工等の方法で成型加工する方法、(v)有機溶
媒を含まない粉末状又は短繊維状アセチレン高重合体と
電導性材料をボール・ミル等でよく混合し、次いでこの
混合物と電導性多孔体を重ね合わせてプレス又はカレン
ダー加工等の方法で成型加工する方法、(vOゲル状又
はl膨潤状アセチレン高車合体を乾燥又は凍結乾燥して
侍られるアセチレン高重合体と電導性材料をボール・ミ
ル等でよく混合し、次いでこの混合物を電導゛性多孔体
とともにプレス又はカレンダー加工する方法、(Vl)
アセチレン高重合体と電導性材料を予めボール・ミル等
でよく混合し、次いでこの混合物と電導性多孔体420
0℃以下の温度でプレス又はカレンダー加工する方法等
の方法によって製造することかできるが必ずしもこれ等
の方法に限定されるものではない。
これ等の方法のうちで好ましい方法としては(11)、
011)、翰および(v)の方法があげられ、特に好ま
しい方法としては(11)、(110およびQv)の方
法を挙げることができる。
011)、翰および(v)の方法があげられ、特に好ま
しい方法としては(11)、(110およびQv)の方
法を挙げることができる。
また、本発明の複合体をプレス又はカレンダー加工して
製造する際には、有機溶媒の存在下またλ は不存在下のいずれの方法で行なってもよいが、有機溶
媒の存在で行なった場合の方がより機械的強度のすぐれ
た複合体が得られる。
製造する際には、有機溶媒の存在下またλ は不存在下のいずれの方法で行なってもよいが、有機溶
媒の存在で行なった場合の方がより機械的強度のすぐれ
た複合体が得られる。
用いられる4有機溶媒は、アセチレン高重合体と反応し
ないものであれば特に制限は無いが、通常は脂肪族また
は芳香族のiX化水素、ノ・ロゲン化炭化水素、エーテ
ル、エステル、ラクト/、アルコール等が用いられる。
ないものであれば特に制限は無いが、通常は脂肪族また
は芳香族のiX化水素、ノ・ロゲン化炭化水素、エーテ
ル、エステル、ラクト/、アルコール等が用いられる。
これらの有機溶媒はアセチレン高重合体の重合または触
媒除去に用いたものもそのまま用いられる。
媒除去に用いたものもそのまま用いられる。
本発明で用いられる有機溶媒の童は、アセチレン高車合
体100重重部に対して10!ii部から500重量部
の範囲、好ましくは30重量部から200重量部の範囲
である。
体100重重部に対して10!ii部から500重量部
の範囲、好ましくは30重量部から200重量部の範囲
である。
本発明の電池の電極としては、アセチレン高直合体、電
碑性月料および電導性多孔体からなる複合体はかりでな
く、このアセチレン高重合体にドーパントヲドープして
得られる電纒性アセチレン高電合体、電導性材料および
電導性多孔体との複合体も電極として用いることができ
る。またアセチレン高重合体、電導性材料および電導性
多孔体からなる複合体とした後、アセチレン高直合体全
適当な方法でドーピングして′電導性アセチレン高重合
体としたものも使用することができる。もつとも本発明
の複合体を一?に電池の電極として用いる場合には後者
の複合体を用いることが必要である。
碑性月料および電導性多孔体からなる複合体はかりでな
く、このアセチレン高重合体にドーパントヲドープして
得られる電纒性アセチレン高電合体、電導性材料および
電導性多孔体との複合体も電極として用いることができ
る。またアセチレン高重合体、電導性材料および電導性
多孔体からなる複合体とした後、アセチレン高直合体全
適当な方法でドーピングして′電導性アセチレン高重合
体としたものも使用することができる。もつとも本発明
の複合体を一?に電池の電極として用いる場合には後者
の複合体を用いることが必要である。
ドーピング方法は、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。
ドーピングのいずれの方法を採用してもよい。
化学的にドーピングするドーパントとしては、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
ハロゲン、(6)五フッ化ヒ素、五フッ化アンチモン、
四フッ化ケイ素、五塩化リン、11フツ化リン、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ン化物、(至)硫酸、硝酸、フルオ
ロ硫酸、トリフルオロメタン硫酸およびクロロ硫酸の如
きプロトン酸、(IV)三酸化イオウ、二酸化窒素、シ
フ′ルオロスルホニルパーオキシドの如き酸化剤、(ト
)Ag04C14、Qlテトラシアノエチレン、テトラ
シアノキノジメタン、フロラニール、2.3−ジクロル
−5,6−ジシアツバラペンゾキノン、2,3−ジブロ
ム−5,6−ジシアツバラベンゾキノン等をあげること
ができる。電気化学的にドーピングするドーパントとし
ては、(1) PF6− 、 8bF6−1A s F
6−1sbct6−の如きVa族の元素のハロゲン化
物アニオン、13F4−の如きma族の元素のハロゲン
化物アニオン、I(15−)、Br−1cr tv 如
キハロゲンアニオン、04C14−の如き過塩素l験ア
ニオンなどの陰イオン・ドーパント(いずれもP型電導
性アセチレン高重合体を与えるドーパントとして有効)
および(11) Li″、Na” 、K+の如きアルカ
リ金鵬イオン、R4N”(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:婦イオン
・ドーパント(いずれもn型電導性アセチレン高重合体
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、必ずしもこれ等に限定されるものではない。
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
ハロゲン、(6)五フッ化ヒ素、五フッ化アンチモン、
四フッ化ケイ素、五塩化リン、11フツ化リン、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ン化物、(至)硫酸、硝酸、フルオ
ロ硫酸、トリフルオロメタン硫酸およびクロロ硫酸の如
きプロトン酸、(IV)三酸化イオウ、二酸化窒素、シ
フ′ルオロスルホニルパーオキシドの如き酸化剤、(ト
)Ag04C14、Qlテトラシアノエチレン、テトラ
シアノキノジメタン、フロラニール、2.3−ジクロル
−5,6−ジシアツバラペンゾキノン、2,3−ジブロ
ム−5,6−ジシアツバラベンゾキノン等をあげること
ができる。電気化学的にドーピングするドーパントとし
ては、(1) PF6− 、 8bF6−1A s F
6−1sbct6−の如きVa族の元素のハロゲン化
物アニオン、13F4−の如きma族の元素のハロゲン
化物アニオン、I(15−)、Br−1cr tv 如
キハロゲンアニオン、04C14−の如き過塩素l験ア
ニオンなどの陰イオン・ドーパント(いずれもP型電導
性アセチレン高重合体を与えるドーパントとして有効)
および(11) Li″、Na” 、K+の如きアルカ
リ金鵬イオン、R4N”(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:婦イオン
・ドーパント(いずれもn型電導性アセチレン高重合体
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、必ずしもこれ等に限定されるものではない。
上述の陰イオン・ドーパントおよび陽イオン・ドーパン
トに与える化合物の具体例としてはLiPF6、Li8
bF6、L + A s F 6、L i Oto 4
、N a 1. N a PF 6、N a 8 b
F 6、N a A s F 6 、N a OZ(1
4、K1. KPF6、xsbr4、KA s F 6
、KO604、[(n Bu74N)” ・(AsF3
)−1((n Bu)4N″l+・(PF6) −、(
(n Bu)4N’l” ・ 06CI4 、
LiAt0/、4、 LiBF4ft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
れらのドーパントは一種類、または二種類以上を混合し
て使用してもよい。
トに与える化合物の具体例としてはLiPF6、Li8
bF6、L + A s F 6、L i Oto 4
、N a 1. N a PF 6、N a 8 b
F 6、N a A s F 6 、N a OZ(1
4、K1. KPF6、xsbr4、KA s F 6
、KO604、[(n Bu74N)” ・(AsF3
)−1((n Bu)4N″l+・(PF6) −、(
(n Bu)4N’l” ・ 06CI4 、
LiAt0/、4、 LiBF4ft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
れらのドーパントは一種類、または二種類以上を混合し
て使用してもよい。
前記以外の陰イオン・ドーパントとしてはHFiアニオ
ンであり、また、前記以外の陽イオン・ドーパントとし
ては次式α)で表わされるビリリウムまたはピリジニウ
ム・カチオン: (R“)n (式中、Xは酸素原子または窒素原子、R′は水素原子
または炭素数が1〜15のアルキル基、炭素数6〜15
のアリール(aryl )基、几〃はハロゲン・原子ま
たは炭素数が1〜1o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
0であり、Xが窒素原子のときlである。nは0または
1〜5である。) または次式値)もしくは(至)で表わされるカルボニウ
ムΦカチオン: 、、3/ および 〔上式中 Hj、FL2、B5は水素原子(R1、几2
、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(ally’)基、炭素数
6〜15のアリール(aryl )基または一0几5基
、但しR5は炭素数が1〜10のアルキル基または炭素
数6〜15のアリール(aryl )基を示し B4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。
ンであり、また、前記以外の陽イオン・ドーパントとし
ては次式α)で表わされるビリリウムまたはピリジニウ
ム・カチオン: (R“)n (式中、Xは酸素原子または窒素原子、R′は水素原子
または炭素数が1〜15のアルキル基、炭素数6〜15
のアリール(aryl )基、几〃はハロゲン・原子ま
たは炭素数が1〜1o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
0であり、Xが窒素原子のときlである。nは0または
1〜5である。) または次式値)もしくは(至)で表わされるカルボニウ
ムΦカチオン: 、、3/ および 〔上式中 Hj、FL2、B5は水素原子(R1、几2
、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(ally’)基、炭素数
6〜15のアリール(aryl )基または一0几5基
、但しR5は炭素数が1〜10のアルキル基または炭素
数6〜15のアリール(aryl )基を示し B4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。
用いられる11F2−アニオンは通常、下記の一般式(
IV)、媒)または(ロ); n’、N−HF2(PI) M@HF2(v) 〔但し、上式中R′、B17は水素原子または炭素数が
1〜15のアルキル基、炭素数6〜15のアリール(a
ryl )基、R”は炭素数が1〜10のアルキル基、
炭素数6〜15のアリール(aryl )基、Xは酸素
原子または望素原子、nは0または5以下の正の整数で
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)f支持KM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(It’)、(
V)および(ロ)で表わされる化合物の具体例としては
H4N −HF、、、Bu4N ” HF2、Na ”
HF2、K −HF2、Li ’ HF2およびジニ
ウムカチオンは、式(I)で表わされるカチオンとCl
O2−1BF4−1Atat4−1F e 014−1
8nOA5−1PF6−1pct6−1SbF6−、
AsF6−1OF、5O3−1HF2− 等のアニオン
との塩を支持=m質として用いて適当な有機溶媒に溶解
することによって祷られる。そのような塩の具体例とし
ては ■4 等?あげることができる。
IV)、媒)または(ロ); n’、N−HF2(PI) M@HF2(v) 〔但し、上式中R′、B17は水素原子または炭素数が
1〜15のアルキル基、炭素数6〜15のアリール(a
ryl )基、R”は炭素数が1〜10のアルキル基、
炭素数6〜15のアリール(aryl )基、Xは酸素
原子または望素原子、nは0または5以下の正の整数で
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)f支持KM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(It’)、(
V)および(ロ)で表わされる化合物の具体例としては
H4N −HF、、、Bu4N ” HF2、Na ”
HF2、K −HF2、Li ’ HF2およびジニ
ウムカチオンは、式(I)で表わされるカチオンとCl
O2−1BF4−1Atat4−1F e 014−1
8nOA5−1PF6−1pct6−1SbF6−、
AsF6−1OF、5O3−1HF2− 等のアニオン
との塩を支持=m質として用いて適当な有機溶媒に溶解
することによって祷られる。そのような塩の具体例とし
ては ■4 等?あげることができる。
王制式(傾または(7)で表わされるカルボニウム・カ
チオンの具体例としては(06H5)50+、(cu3
)sC”、これからのカルボニウムカチオンは、それら
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得られる。ここ
で用いられる陰イオンの代表例としてはB F 4−1
Atat4−1AIB r s 0t−1FeO14−
18nO15−1PF6−。
チオンの具体例としては(06H5)50+、(cu3
)sC”、これからのカルボニウムカチオンは、それら
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得られる。ここ
で用いられる陰イオンの代表例としてはB F 4−1
Atat4−1AIB r s 0t−1FeO14−
18nO15−1PF6−。
pat6−、5bct6−1sbp6−1cto4−1
cp5so、=等をあけることができ、また、カルボニ
ウム塩の具体例としては、例えば(C6H5)3C−B
F4、(OH3)、 O−BF4、nCo −htat
4、HOO−BF4.06H500” 5nOA5等を
あげることができる。
cp5so、=等をあけることができ、また、カルボニ
ウム塩の具体例としては、例えば(C6H5)3C−B
F4、(OH3)、 O−BF4、nCo −htat
4、HOO−BF4.06H500” 5nOA5等を
あげることができる。
本発明において用いられる電解液は、水溶液または非水
溶液のいずれも用いることができるが、好僅しくけ非水
の有機溶媒に前記のドーパン)?溶かしたものである。
溶液のいずれも用いることができるが、好僅しくけ非水
の有機溶媒に前記のドーパン)?溶かしたものである。
ここでいう有機溶媒としては、非プロトン性でかつ高誘
電率のものが好捷しい。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、リン酸エステル系化合物、亜
すン酸エステル糸化合物、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
ボネート類が好ましい。こ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7ラン、I、
4−ジオキサン、モノグリム、ア七ト二トリル、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、1、2−ジクロロエタン、γ−ブチロラクトン、
ンメトキ/エタ/、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、ジメチルホルホキンド、ジメチルチオホルムアミ
ド、スルホラン、リン酸エチル、リン酸メチル、亜リン
酸エチル、亜リンばメチル等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。これらの有
機溶媒は一種7月または二檜褪以上の混合溶奴として用
いても艮い。
電率のものが好捷しい。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、リン酸エステル系化合物、亜
すン酸エステル糸化合物、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
ボネート類が好ましい。こ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7ラン、I、
4−ジオキサン、モノグリム、ア七ト二トリル、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、1、2−ジクロロエタン、γ−ブチロラクトン、
ンメトキ/エタ/、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、ジメチルホルホキンド、ジメチルチオホルムアミ
ド、スルホラン、リン酸エチル、リン酸メチル、亜リン
酸エチル、亜リンばメチル等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。これらの有
機溶媒は一種7月または二檜褪以上の混合溶奴として用
いても艮い。
複合体中のアセチレン高重合体にドープされるドーパン
トの鎗は、アセチレン高重合体中のMA Y)返し単位
OHiモルに対して2〜40モルチであり、好ましくは
4〜30モルチ、特に好ましくは5〜20モルチである
。ドープしたドーパントの−が2モルチ以下でも40モ
ルチ以上でも放電各州、の光分大きい電池を得ることは
できない。
トの鎗は、アセチレン高重合体中のMA Y)返し単位
OHiモルに対して2〜40モルチであり、好ましくは
4〜30モルチ、特に好ましくは5〜20モルチである
。ドープしたドーパントの−が2モルチ以下でも40モ
ルチ以上でも放電各州、の光分大きい電池を得ることは
できない。
アセチレン高重合体の電気伝導度はドーピング前におい
て、シス形の場合約10″3〜10−9Ω1・ロー1で
あり、トランス形の場合約lO″Ω−1・crn−1で
あるが、ドーパントをドープして得られる電導性アセチ
レン高重合体の電気伝導度は約lO→〜10’Ω司・c
ln−1の範囲でちる。一般に、ドープして得られる電
導性アセチレン高直合体の電気伝導度は、−次電池の電
極として用いる場合約lθ″Ω−1・crn−1、より
犬であることが好ましく、また、二次電池の電極として
用いる場合約10″〜約10″Ω−1・Crn−1であ
っても、またー、約lθ″Ω−1・α−1より犬であっ
てもよい。
て、シス形の場合約10″3〜10−9Ω1・ロー1で
あり、トランス形の場合約lO″Ω−1・crn−1で
あるが、ドーパントをドープして得られる電導性アセチ
レン高重合体の電気伝導度は約lO→〜10’Ω司・c
ln−1の範囲でちる。一般に、ドープして得られる電
導性アセチレン高直合体の電気伝導度は、−次電池の電
極として用いる場合約lθ″Ω−1・crn−1、より
犬であることが好ましく、また、二次電池の電極として
用いる場合約10″〜約10″Ω−1・Crn−1であ
っても、またー、約lθ″Ω−1・α−1より犬であっ
てもよい。
ドープ量は電解の際に流れた電気量f測定することによ
って自由に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ず
れの方法でドーピングを行なってもよい。ドーピングの
除の電流値、′電圧111およびドーピング時間等は、
用いる延伸アセチレン高重合体成形品の嵩さ比・度1面
蹟、ドーパントの種類、電解質の種類、要求される電導
性アセチレン高車合体の電気伝導度によって異なるので
−直に観駕することはできない。
って自由に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ず
れの方法でドーピングを行なってもよい。ドーピングの
除の電流値、′電圧111およびドーピング時間等は、
用いる延伸アセチレン高重合体成形品の嵩さ比・度1面
蹟、ドーパントの種類、電解質の種類、要求される電導
性アセチレン高車合体の電気伝導度によって異なるので
−直に観駕することはできない。
本発明の複合体を電極として用いる場合、電池の電解質
の支持岨解貝及び溶媒は、前記眠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、ドーピング条
件を前記方法または従来公知の方法(J、 O,S、、
Ohem、 Oommu、、 1981.317 )
に準じて行なわれる。
の支持岨解貝及び溶媒は、前記眠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、ドーピング条
件を前記方法または従来公知の方法(J、 O,S、、
Ohem、 Oommu、、 1981.317 )
に準じて行なわれる。
また本発明の電池においては、Ail記した′電解質以
外にポリエチレンオキサイドとNal やN a S
ON等からなる高イオン伝導性有機固体電解や、電解質
(ドーパント)と有機溶媒を単に混合してペースト状と
したものも用いることができる。
外にポリエチレンオキサイドとNal やN a S
ON等からなる高イオン伝導性有機固体電解や、電解質
(ドーパント)と有機溶媒を単に混合してペースト状と
したものも用いることができる。
また、本発明の′電池において用いられる電j眸質の一
度は用いる正極または負極の偵知、光・故紙条件、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
なるので一部に規定することはできないが、通常はo、
ooi〜1o−11;ル/lの範囲である。
度は用いる正極または負極の偵知、光・故紙条件、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
なるので一部に規定することはできないが、通常はo、
ooi〜1o−11;ル/lの範囲である。
本発明において、アセチレン高重合体または該アセチレ
ン高重合体にドーパントをドープして得られる電導性ア
セチレン高重合体電導性材料および電導性多孔体の複合
体は、電池の(1)正極もしくは(11)負極または(
Ill)正・負両極の活性物質として用いることができ
る。
ン高重合体にドーパントをドープして得られる電導性ア
セチレン高重合体電導性材料および電導性多孔体の複合
体は、電池の(1)正極もしくは(11)負極または(
Ill)正・負両極の活性物質として用いることができ
る。
例えば、二次電池の場合、(1)の例としては、アセチ
レン高重合体k (OH)xとすると、(an)X(正
極) / L+cto4(電解質)/Li(負極) 、
[(Ql)+0・” (0/LO4)o、06〕x(
正極)/LICto4(電解質)/Li(負極) 、
(Ill) ノ例としては[(OH)、024 (c4
c’4)’a、a2a 〕x(正極) / (n−Bu
4N)+・(OtO4)−(電解質) / C(n−B
u4N)o、o24(CH)+、024 )x(負極)
、 C(OH)”” (PF6)i、o6)x(正
極) / (n−Bu4N)+−(PF6)−(電解質
) / C(n Bu4N)S、cis (OH)−”
〕x (負極)、〔(CH)4(+・05°(Ot0
4)o、oso)、 (正極) / (n Bu4N)
” ・(0/1.CI、)−(電解質) / [((3
H)+(]・020(Ot04 ) 0.020 :]
。
レン高重合体k (OH)xとすると、(an)X(正
極) / L+cto4(電解質)/Li(負極) 、
[(Ql)+0・” (0/LO4)o、06〕x(
正極)/LICto4(電解質)/Li(負極) 、
(Ill) ノ例としては[(OH)、024 (c4
c’4)’a、a2a 〕x(正極) / (n−Bu
4N)+・(OtO4)−(電解質) / C(n−B
u4N)o、o24(CH)+、024 )x(負極)
、 C(OH)”” (PF6)i、o6)x(正
極) / (n−Bu4N)+−(PF6)−(電解質
) / C(n Bu4N)S、cis (OH)−”
〕x (負極)、〔(CH)4(+・05°(Ot0
4)o、oso)、 (正極) / (n Bu4N)
” ・(0/1.CI、)−(電解質) / [((3
H)+(]・020(Ot04 ) 0.020 :]
。
(負極) 、〔(n Bu4N)o、o2 (OH)−
”]x(正極)/(n−Bu4N)” @ (0404
)−(電解質) / [(n−13u4N)古、。7(
OH)=・07:]x(負極) 、C(OH)+o、o
+o (13)o、o+o )X (正極) / N
aI (電解質) / C(OH)−”0(Na)S、
o+o ) (負極)等′ffあげることができる。
”]x(正極)/(n−Bu4N)” @ (0404
)−(電解質) / [(n−13u4N)古、。7(
OH)=・07:]x(負極) 、C(OH)+o、o
+o (13)o、o+o )X (正極) / N
aI (電解質) / C(OH)−”0(Na)S、
o+o ) (負極)等′ffあげることができる。
また、−次′電池の列としては、電導性アセチレン高屯
合体、邂導性拐料および電導性多孔体の複合体を正極活
物質として用い、ポーリングの電気陰性度が16を越え
ない金属を負極活物質として用いたものをあげることが
できる。負(夕活物質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/ラム等f9げることができる。中でもリチウ
ムおよびアルミニウムが好ましい。これらの金属は一般
のリチウム′電池のそれと同様に7−ト状として用いて
もよいし、またはその/−トをニッケルまたはステンレ
スの網に圧着したものでもよい。
合体、邂導性拐料および電導性多孔体の複合体を正極活
物質として用い、ポーリングの電気陰性度が16を越え
ない金属を負極活物質として用いたものをあげることが
できる。負(夕活物質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/ラム等f9げることができる。中でもリチウ
ムおよびアルミニウムが好ましい。これらの金属は一般
のリチウム′電池のそれと同様に7−ト状として用いて
もよいし、またはその/−トをニッケルまたはステンレ
スの網に圧着したものでもよい。
本発明において心安ならば硝子、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′111[腺や天然
繊維紙を隔膜として用いても一部に差し支えない。
ロピレンのごとき合成樹脂製の多孔′111[腺や天然
繊維紙を隔膜として用いても一部に差し支えない。
また、本発明において用いられるアセチレン編重合体は
、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。
、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。
本発明のアセチレン高重合体または該アセチレン高重合
体にドーパントをドープして得られる電導性アセチレン
高重合体と電導性材料および′砥専性多孔体よりなる複
合体を電極として用いた電池は、高エネルギー密度を有
し、サイクル寿命が長く自己放電率、電圧の平担性及び
充・放電効率が良好である。また、本発明の電池は、軽
ぼ、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。
体にドーパントをドープして得られる電導性アセチレン
高重合体と電導性材料および′砥専性多孔体よりなる複
合体を電極として用いた電池は、高エネルギー密度を有
し、サイクル寿命が長く自己放電率、電圧の平担性及び
充・放電効率が良好である。また、本発明の電池は、軽
ぼ、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。
以下、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。
に説明する。
実施例 l
〔複合体の製造実験〕
羽根型の機械式攪拌機を備えた1tのガラス製オート・
クレープに窒素雰囲気下でトルエン2001n1.、テ
トラブトキシチタニウム27 (5,9+n +nol
)及びトリエチルアルミニウム2 rnl(14,6m
mol)を仕込み、アセチレン分圧0.9 K9/
cr/i、重合温度−20℃で2時間攪拌しながら重合
を行なった。
クレープに窒素雰囲気下でトルエン2001n1.、テ
トラブトキシチタニウム27 (5,9+n +nol
)及びトリエチルアルミニウム2 rnl(14,6m
mol)を仕込み、アセチレン分圧0.9 K9/
cr/i、重合温度−20℃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IMの
m 41R維状アセチレン高重合体が生成し始めた。
m 41R維状アセチレン高重合体が生成し始めた。
連合終了後、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16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−のト
ルエンを含有していたっこのトルエン含有短繊維状アセ
チレン高車合体151Fとカーボンブランク粉末(電気
伝導度21Ω−1・crn−1のもの)42をボール・
ミルで混合した。次いでこの混合物をloOメツシュの
ステンレス製金網(!IL気伝導伝導度105Ω−1T
n−1以上) 100c4の上に直いて室部で300
Kf/ cdの圧力でプレスし、その後、真空下で脱気
した。得られた膜厚が150μmのアセチレン高重合体
、ステンレス製金網およびカーボンブラックとの複合体
はアセチレン高車合体とカーボンブラックの混合物でス
テンレス製金網をはさんだ形のものであり、複合体の表
面は金属光沢を有していた。また、この複合体の引張り
強度は2,000 Ky / tri以上であった。
ラスフィルターの上にのせ、約16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−のト
ルエンを含有していたっこのトルエン含有短繊維状アセ
チレン高車合体151Fとカーボンブランク粉末(電気
伝導度21Ω−1・crn−1のもの)42をボール・
ミルで混合した。次いでこの混合物をloOメツシュの
ステンレス製金網(!IL気伝導伝導度105Ω−1T
n−1以上) 100c4の上に直いて室部で300
Kf/ cdの圧力でプレスし、その後、真空下で脱気
した。得られた膜厚が150μmのアセチレン高重合体
、ステンレス製金網およびカーボンブラックとの複合体
はアセチレン高車合体とカーボンブラックの混合物でス
テンレス製金網をはさんだ形のものであり、複合体の表
面は金属光沢を有していた。また、この複合体の引張り
強度は2,000 Ky / tri以上であった。
本重合方法で得られたアセチレン高重合体の収電は5.
7fであり、また、シス含量は76チ、室温での電気伝
導度(直流二端子法)は5. I X 10″Ω−1・
tM”であった。また、得られた短繊維状のアセチレン
高重合体を走査電顕で観察したところ、アセチレン高重
合体は、径が300〜400Aの繊維状微結晶(フィブ
リル)からなる構造を有していた。
7fであり、また、シス含量は76チ、室温での電気伝
導度(直流二端子法)は5. I X 10″Ω−1・
tM”であった。また、得られた短繊維状のアセチレン
高重合体を走査電顕で観察したところ、アセチレン高重
合体は、径が300〜400Aの繊維状微結晶(フィブ
リル)からなる構造を有していた。
前記の方法で得られたアセチレン高重合体とカーボンブ
ラックおよびステンレス製金網の複合体より、幅が0.
5釧で長さが2,06nの小片を切り出し、白金線に機
械的に圧着固定し正極とした。−1,0モル/lのプロ
ピレンカーボネート浴液を電・肩線として用い、一定電
流下(o、 s m入/ cr& )で2時間充′亀を
行ない(ドービ/グー211モルチに相当する電気量)
、充電終了後、直ちに一定畦流下(o、 smh/d
)で放に?行ない電圧が2,5vになったところで再f
f Ail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500回行なったところ、500回目
の放電時の電圧特性は第1回目のものと全く同じであっ
た。
ラックおよびステンレス製金網の複合体より、幅が0.
5釧で長さが2,06nの小片を切り出し、白金線に機
械的に圧着固定し正極とした。−1,0モル/lのプロ
ピレンカーボネート浴液を電・肩線として用い、一定電
流下(o、 s m入/ cr& )で2時間充′亀を
行ない(ドービ/グー211モルチに相当する電気量)
、充電終了後、直ちに一定畦流下(o、 smh/d
)で放に?行ない電圧が2,5vになったところで再f
f Ail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500回行なったところ、500回目
の放電時の電圧特性は第1回目のものと全く同じであっ
た。
第1回目の充・放電の繰り返し試験の結果、使用した複
合体中のアセチレン高重合体1hに対するエネルギーa
度は790W−hr/Kfであり、充・放′亀効率は8
3%であった。また、放電時に紙圧が3v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9
0チであった。
合体中のアセチレン高重合体1hに対するエネルギーa
度は790W−hr/Kfであり、充・放′亀効率は8
3%であった。また、放電時に紙圧が3v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9
0チであった。
比較例 1
〔アセチレン高重合体の製造実験〕
実施例1で複合体の製造の除に用いたステアしス製金網
を用いないでプレスした以外は実施例1と全く同様にし
てアセチレン高車合体の成形品を得だ。
を用いないでプレスした以外は実施例1と全く同様にし
てアセチレン高車合体の成形品を得だ。
この成形品の引張り強度470 Kg / c、/lで
めった。
めった。
また、この成形品の嵩さ密度は0.41f/CCであっ
た。
た。
前記方法で得られたアセチレン高重合体の成形品を用い
、光重時間を3時間(ドーピング4ニ11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、
練り返し回数が198回目で充電が不可能となった。試
験後,アセチレン商重合体成形品金取り出してみると、
成形品は破壊されており、その一部を元累分析、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。
、光重時間を3時間(ドーピング4ニ11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、
練り返し回数が198回目で充電が不可能となった。試
験後,アセチレン商重合体成形品金取り出してみると、
成形品は破壊されており、その一部を元累分析、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。
第1回目の充・放電の繰り返し試験の結果、使用したア
セチレン高重合体1Kgに対するエネルギー密度は62
0W−hr/に9で充・放電効率は65%であった。中
だ、放電時に電圧が3vに低下するまでに放電された′
眠気iの全力又’I41; i中気世に対する割合は7
0%であった。
セチレン高重合体1Kgに対するエネルギー密度は62
0W−hr/に9で充・放電効率は65%であった。中
だ、放電時に電圧が3vに低下するまでに放電された′
眠気iの全力又’I41; i中気世に対する割合は7
0%であった。
以上の結果より、本発明の方法で得られた被合体は機械
的強度が大きく、その複合体を電極として用いた電池は
サイクル寿命が格段と良好であるばかりでなく、エネル
ギー密度及び充・放電効率も良好であり、また放電時に
゛電圧が3vに低下するまでに放電された電気量の全放
電眠気童に対する割合も良好なことより、本電池の放電
時の電圧の平担性も良好であることが分る。
的強度が大きく、その複合体を電極として用いた電池は
サイクル寿命が格段と良好であるばかりでなく、エネル
ギー密度及び充・放電効率も良好であり、また放電時に
゛電圧が3vに低下するまでに放電された電気量の全放
電眠気童に対する割合も良好なことより、本電池の放電
時の電圧の平担性も良好であることが分る。
実施例 2
〔複合体の製造実験〕
実施例1で使用した羽根型の機械式攪拌機?備えたlt
のガラスクレープにトルエン500 tnl − fト
ラプトキシチタニウA 0, 27 ( 0. 5 9
m mo+ )及びトリエチルアルミニウム2 ml
( 1 4. 6 m moυを仕込み、アセチレン
分圧1.eKti/crd、重合温度30℃で1時間撹
拌しながら重合を行なった。アセチレンガスの導入と同
時に黒色の粒径が約0. 1閣の粉本状アセチレン高車
合体が生成し始めた。
のガラスクレープにトルエン500 tnl − fト
ラプトキシチタニウA 0, 27 ( 0. 5 9
m mo+ )及びトリエチルアルミニウム2 ml
( 1 4. 6 m moυを仕込み、アセチレン
分圧1.eKti/crd、重合温度30℃で1時間撹
拌しながら重合を行なった。アセチレンガスの導入と同
時に黒色の粒径が約0. 1閣の粉本状アセチレン高車
合体が生成し始めた。
1合終了後1.生成した粉末状アセチレン高重合をガラ
スフィルターの上にのせ、約ltのトルエン溶媒を用い
て洗浄して触媒除去を行なった。触媒除去を行なった後
の粉末状アセチレンA重合体は47重量%のトルエンを
含有していた。
スフィルターの上にのせ、約ltのトルエン溶媒を用い
て洗浄して触媒除去を行なった。触媒除去を行なった後
の粉末状アセチレンA重合体は47重量%のトルエンを
含有していた。
このトルエン含有粉末状アセチレン高重合体151とア
セチレンブランク(電気伝導度が46Ω 画 のもの)
4fをボールミルで混合した。
セチレンブランク(電気伝導度が46Ω 画 のもの)
4fをボールミルで混合した。
次いでこの混合物を100メツシユのニッケル製金網(
電気伝導度は10’Ω−1・、−1以上)の上に置いて
室温で2 ton / caの圧力でプレスし複合体f
t得た。得られた膜厚がisoμmのアセチレン高車合
体とアセチレンブラック及びニッケル製金網とノ複合体
は、アセチレン高重合体とアセチレンブラックの混合物
でニッケル製金網′fはさんだ形のものであV〜、複合
体の表面は金属光沢ヶ有していた。また、この複合体の
引張強度は2,0 0 0 K9 / c,1以上であ
った・ 〔電池実験〕 前記の方法で得られたアセチレン高車合体、チー
アセチレンブラックおよびニッケル製金網の仮合体よ
り、幅が05crnで長さが20釧の小片2枚を切り出
し、2枚を別々の白金線に機械的に圧着して固定してそ
れぞれ正極および負極とした。( B u 4N )
” ( P F 6) @度が0. 5 モル/Lの
テトラハイドロフラン溶液f電解液として用い、一定電
流下( o. smA/cJ )で2.5時間充′亀を
で放電を行ない電圧が1vになったところで再度前記と
同じ条件で光電を行なうという充・放電の繰り返し試験
を500回行なったところ、500回目の放電時の電圧
特性は第1回目のものと全く同じであった。
電気伝導度は10’Ω−1・、−1以上)の上に置いて
室温で2 ton / caの圧力でプレスし複合体f
t得た。得られた膜厚がisoμmのアセチレン高車合
体とアセチレンブラック及びニッケル製金網とノ複合体
は、アセチレン高重合体とアセチレンブラックの混合物
でニッケル製金網′fはさんだ形のものであV〜、複合
体の表面は金属光沢ヶ有していた。また、この複合体の
引張強度は2,0 0 0 K9 / c,1以上であ
った・ 〔電池実験〕 前記の方法で得られたアセチレン高車合体、チー
アセチレンブラックおよびニッケル製金網の仮合体よ
り、幅が05crnで長さが20釧の小片2枚を切り出
し、2枚を別々の白金線に機械的に圧着して固定してそ
れぞれ正極および負極とした。( B u 4N )
” ( P F 6) @度が0. 5 モル/Lの
テトラハイドロフラン溶液f電解液として用い、一定電
流下( o. smA/cJ )で2.5時間充′亀を
で放電を行ない電圧が1vになったところで再度前記と
同じ条件で光電を行なうという充・放電の繰り返し試験
を500回行なったところ、500回目の放電時の電圧
特性は第1回目のものと全く同じであった。
使用した複合体中のアセチレン高重合体1hに対するエ
ネルギー密度は320 W−hr / Kgであり、充
・臘′亀効率は78チであった。また放電時に電圧が1
.5vに低下するまでに放電された電気量の至敢嵐…,
気鉦に対する割合は88チであった。
ネルギー密度は320 W−hr / Kgであり、充
・臘′亀効率は78チであった。また放電時に電圧が1
.5vに低下するまでに放電された電気量の至敢嵐…,
気鉦に対する割合は88チであった。
実施例 3
実施例2で重合して得られたトルエン含有の粉末状アセ
チレン高重合体を室温で真空乾燥してトルエンを脱気し
た。得られた乾燥粉末状アセチレン高重合体10fを用
いた以外は実施例2と全く同様の方法でアセチレン高重
合体とアセチレンプラック及びニッケル製金網の複合体
を製造し、この腹合体を用いて実施例2と全く同様の方
法で〔電池実験〕を行なった。充・放電の灯り返し試1
験を400回まで行なったところ400回目の放電時の
電圧特性は第1回目のものと全く同じであった。
チレン高重合体を室温で真空乾燥してトルエンを脱気し
た。得られた乾燥粉末状アセチレン高重合体10fを用
いた以外は実施例2と全く同様の方法でアセチレン高重
合体とアセチレンプラック及びニッケル製金網の複合体
を製造し、この腹合体を用いて実施例2と全く同様の方
法で〔電池実験〕を行なった。充・放電の灯り返し試1
験を400回まで行なったところ400回目の放電時の
電圧特性は第1回目のものと全く同じであった。
第1回目の繰り返し試験の結果、使用したアセチレン高
重合体I K7に対するエネルギー密度は291 W
−hr / Kgでアリ、充・放電効率は71%であっ
た。また放電時に電圧が1.5vに低下するまでに放電
された電気量の全放電電気駄に対する割合は82髪であ
った。
重合体I K7に対するエネルギー密度は291 W
−hr / Kgでアリ、充・放電効率は71%であっ
た。また放電時に電圧が1.5vに低下するまでに放電
された電気量の全放電電気駄に対する割合は82髪であ
った。
比較例 2
実施例2で複合体の製造に用いたニッケル製金網を用い
なかった以外は実施例2と全く同様の方法でアセチレン
高重合体とアセチレンプラックの複合体を製造し、得ら
れた複合体を用いて実施例2と全く同様の方法で〔電池
実験〕を行なった。
なかった以外は実施例2と全く同様の方法でアセチレン
高重合体とアセチレンプラックの複合体を製造し、得ら
れた複合体を用いて実施例2と全く同様の方法で〔電池
実験〕を行なった。
充・放′亀の・昧り返し試験を行なったところ140回
目で充電が不可能となった。試験後、Tthの複合体を
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、赤外分光法により解析したところ劣化を受けて
いた。
目で充電が不可能となった。試験後、Tthの複合体を
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、赤外分光法により解析したところ劣化を受けて
いた。
また、エネルギー密度は240W−617Kgで、充・
放電効率は59チであった。また、放電時に電圧が1.
’ 5 Vに低下するまでに放電された電A昂の全放電
電気量に対する割合は77%であった。
放電効率は59チであった。また、放電時に電圧が1.
’ 5 Vに低下するまでに放電された電A昂の全放電
電気量に対する割合は77%であった。
比較列 3
比較例2で複合体の製造に用いたアセチレンプラックを
用いなかった以外は比較例2と全く同様にアセチレン高
重合体をプレスしで電極を作成し、その電極を用いて比
較例2と全く同様の方法で電池の充・放電線り返し実験
を行なったところ、練りスし回数が57回目で充電が不
可能となった。
用いなかった以外は比較例2と全く同様にアセチレン高
重合体をプレスしで電極を作成し、その電極を用いて比
較例2と全く同様の方法で電池の充・放電線り返し実験
を行なったところ、練りスし回数が57回目で充電が不
可能となった。
試辰後、膜状アセチレン高車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
より解析したところ、大巾な酸化劣化を受けていた。
膜は破壊されており、その一部を元素分析赤外分光法に
より解析したところ、大巾な酸化劣化を受けていた。
使用したアセチレン高重合体I Kgに対するエネルギ
ー密度は180 W−hr / Kgで充・放′亀効率
は44チであった。捷だ、放1時に電圧が1. s v
に低下するまでに放電された電気量の全数重陽気量に対
する割合は61%であった。
ー密度は180 W−hr / Kgで充・放′亀効率
は44チであった。捷だ、放1時に電圧が1. s v
に低下するまでに放電された電気量の全数重陽気量に対
する割合は61%であった。
実施例 4
〔ドーピング実験〕
実施列1で製造した複合体より、幅が05cmで長さが
20cmの小片を切り出して、白金線に機織的に圧着固
定してアノード極とし、もう一方の電極として白金板を
用い、Li ” BF4の一度が05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
(1,omA)で5時間ドーピングを行なった。ドーピ
ング終了後、ドープされたアセチレン高重合体をその主
成分とする複合体をプロピレンカーボネートで繰り返し
洗浄し、その後真空乾燥した。この複合♂弘ドープアセ
チレン高重合体の組成は元素分析より[0H(BF4)
0.15〕8 でおり、その淑気伝ηす度(直流四端
子法)は130Ω−1・cm’であった。
20cmの小片を切り出して、白金線に機織的に圧着固
定してアノード極とし、もう一方の電極として白金板を
用い、Li ” BF4の一度が05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
(1,omA)で5時間ドーピングを行なった。ドーピ
ング終了後、ドープされたアセチレン高重合体をその主
成分とする複合体をプロピレンカーボネートで繰り返し
洗浄し、その後真空乾燥した。この複合♂弘ドープアセ
チレン高重合体の組成は元素分析より[0H(BF4)
0.15〕8 でおり、その淑気伝ηす度(直流四端
子法)は130Ω−1・cm’であった。
〔電池の放電実験〕
前記の方法で得られたBF4−をドープした複合体を正
極活物質、リチウムを負惨活物質として電池を構成した
。
極活物質、リチウムを負惨活物質として電池を構成した
。
第1図は本発明の一具体例であるボタンm 電池の阿性
測定用電池セルの1す1面概略図であジ1はNiメッキ
を施した黄銅製容器、2は直径20 mmの円4反形リ
チウム負極、3は直径26.nの円形の多孔・aポリプ
ロピレン製隔膜、4は直径26箇の円形のカーボン繊維
よりなるフェルト、5は正極、6は平均径2μmの穴を
有するテフロン製ノート(住人電工製、フルオロボアp
p −200)、7は円形の1i11面を有するテフ
ロン製容器、8は正極固定用のテフロン製リング、9は
Niリード線を示す。
測定用電池セルの1す1面概略図であジ1はNiメッキ
を施した黄銅製容器、2は直径20 mmの円4反形リ
チウム負極、3は直径26.nの円形の多孔・aポリプ
ロピレン製隔膜、4は直径26箇の円形のカーボン繊維
よりなるフェルト、5は正極、6は平均径2μmの穴を
有するテフロン製ノート(住人電工製、フルオロボアp
p −200)、7は円形の1i11面を有するテフ
ロン製容器、8は正極固定用のテフロン製リング、9は
Niリード線を示す。
前記正極活物質(IJF4−をドープした1L専性アセ
チレン高重合体を含む複合体)を容器1の下部の四部に
入れ、更に多孔性円形テフロン製シート6を月極に亀ね
て入れた後テフロン製リング8で細めっけて固定した。
チレン高重合体を含む複合体)を容器1の下部の四部に
入れ、更に多孔性円形テフロン製シート6を月極に亀ね
て入れた後テフロン製リング8で細めっけて固定した。
フェルト4は容器lの上部の凹部に入れて正極と重ね、
電解g、′f含浸させた後、隔膜3を介してリチウム負
極2を載置し、容器7で締めつけて電池を作製した。電
解液としては蒸留脱水プロピレンカーボネートに溶解し
たLi−BF4の1モル/を溶液を用いた。
電解g、′f含浸させた後、隔膜3を介してリチウム負
極2を載置し、容器7で締めつけて電池を作製した。電
解液としては蒸留脱水プロピレンカーボネートに溶解し
たLi−BF4の1モル/を溶液を用いた。
このようにして作製した電池の開路電圧は37■であっ
た。
た。
この電池をアルゴン雰囲気中で0.3mAの定′屯流放
電を行なったところ、放電時間と電圧の関係は第3図の
曲線(a)のようになった・ 比較例 4 実施例4で複合体の製造の際に用いたステンレス製金網
を用いなかった以外は実施例4と全く同はの方法でアセ
チレン高重合体とカーボン・ブランクの複合”体を製造
し、これを用いて実施例4と全く同様の方法でドーピン
グを行なった。次いで得られたドープされたアセチレン
高車合体分含む膿合体を用いて一次電池の放電実験を行
なったところ第2図の曲線(b)の様になった。
電を行なったところ、放電時間と電圧の関係は第3図の
曲線(a)のようになった・ 比較例 4 実施例4で複合体の製造の際に用いたステンレス製金網
を用いなかった以外は実施例4と全く同はの方法でアセ
チレン高重合体とカーボン・ブランクの複合”体を製造
し、これを用いて実施例4と全く同様の方法でドーピン
グを行なった。次いで得られたドープされたアセチレン
高車合体分含む膿合体を用いて一次電池の放電実験を行
なったところ第2図の曲線(b)の様になった。
実施例 5
〔複合体の製造実験コ
300−の三ツロフラスコに窒素雰囲気下でトルエン1
00 nf、、テトラブトキシチタニウム2艷、トリエ
チルアルミニウム2 +ttを入れ、−78℃に静置し
た状態でアセチレンガスの分圧I Kf / cntで
2時間アセチレンの重合を行ないトルエン溶媒で膨潤し
たノート状アセチレン高重合体を5.22得た。
00 nf、、テトラブトキシチタニウム2艷、トリエ
チルアルミニウム2 +ttを入れ、−78℃に静置し
た状態でアセチレンガスの分圧I Kf / cntで
2時間アセチレンの重合を行ないトルエン溶媒で膨潤し
たノート状アセチレン高重合体を5.22得た。
次いで一78℃のまま100 mlのトルエンを加えて
この高重合体を洗浄し、上計液を注射器で抜き出した。
この高重合体を洗浄し、上計液を注射器で抜き出した。
この操作を7回繰り返して触媒除去を行なった・次いで
このアセチレン高重合体を機械式攪拌機がセットされた
5oo mlのセパラブルフラスコに移し、トルエンa
OO−を加え、−78℃、窒素雰囲気下で攪拌機を回転
して開砕し、長さが約1胴の短繊維状をしたアセチレン
高重合体を得た。
このアセチレン高重合体を機械式攪拌機がセットされた
5oo mlのセパラブルフラスコに移し、トルエンa
OO−を加え、−78℃、窒素雰囲気下で攪拌機を回転
して開砕し、長さが約1胴の短繊維状をしたアセチレン
高重合体を得た。
この高重合体の微少片10fとカーボンブラック22を
ボールミルでよく混合し、次いでこの混合物を炭素繊維
の網の(電気伝導度21Ω−1・α−1)上にのせ室温
で1 ton / cr/lの圧力でプレスしたところ
金属光沢をもった可撓性のある複合フィルムを得た。こ
の複合体の引張強度はx、q4oKq/crAであった
。
ボールミルでよく混合し、次いでこの混合物を炭素繊維
の網の(電気伝導度21Ω−1・α−1)上にのせ室温
で1 ton / cr/lの圧力でプレスしたところ
金属光沢をもった可撓性のある複合フィルムを得た。こ
の複合体の引張強度はx、q4oKq/crAであった
。
前記方法で得た複合体を用いて実施例1と同じ方法で〔
電池実験〕を行なったところ565回の充・放電の繰り
返しが可能であった。また第1回目の充・放電の繰り返
し試験の結果、エネルギー密度は805 W−hr /
Kg、充・放電効率は85%であった。
電池実験〕を行なったところ565回の充・放電の繰り
返しが可能であった。また第1回目の充・放電の繰り返
し試験の結果、エネルギー密度は805 W−hr /
Kg、充・放電効率は85%であった。
比較例 3
実施例5で複合体の製造に用いた炭素繊維の網を用いな
かった以外は実施例5と全く同様の方法でアセチレン高
重合体とカーボンブラックの複合体の製造を行なった。
かった以外は実施例5と全く同様の方法でアセチレン高
重合体とカーボンブラックの複合体の製造を行なった。
この複合体を用いて実施例5と全く同一様の方法で〔電
池実験〕を行なった。
池実験〕を行なった。
その結果光・放電の繰り返しは206回目でストップし
、エネルギー密度は615w・hr/Kg、充・放電効
率は64%であった。
、エネルギー密度は615w・hr/Kg、充・放電効
率は64%であった。
第1図は本発明の一具体例であるボタン型電池の特性測
定用電池セルの断面概略図、第2図は本発明の実施例4
および比較例4における電池の放電時間と電圧の関係を
示した図である。 1・・・・・容器 2・・・・・リチウム負極 3・・・・・隔膜 4・・・・・・フェルト 5・・・・・・正極 6・・・・・・多孔性テフロン製シート7・・・・・・
テフロン製容器 8・・・・・・テフロン製リング 9・・・・・歯リード線 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 菊池 精−
定用電池セルの断面概略図、第2図は本発明の実施例4
および比較例4における電池の放電時間と電圧の関係を
示した図である。 1・・・・・容器 2・・・・・リチウム負極 3・・・・・隔膜 4・・・・・・フェルト 5・・・・・・正極 6・・・・・・多孔性テフロン製シート7・・・・・・
テフロン製容器 8・・・・・・テフロン製リング 9・・・・・歯リード線 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 菊池 精−
Claims (1)
- アセチレン高重合体、電導性材料および電導性多孔体か
らなる複合体を少なくとも一つの電極に用いた電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57110586A JPS593873A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57110586A JPS593873A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593873A true JPS593873A (ja) | 1984-01-10 |
Family
ID=14539600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57110586A Pending JPS593873A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593873A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5589565A (en) * | 1986-09-29 | 1996-12-31 | The Regents Of The University Of California | Water-soluble conducting polyphenylene vinylene polymers |
| US5863981A (en) * | 1986-03-24 | 1999-01-26 | The Regents Of The University Of California | Electrically conducting water-soluble self-doping polyaniline polymers and the aqueous solutions thereof |
| US5891968A (en) * | 1986-03-24 | 1999-04-06 | The Regents Of University Of California | Method of making self-doped zwitterionic heterocyclic polymers |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP57110586A patent/JPS593873A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5863981A (en) * | 1986-03-24 | 1999-01-26 | The Regents Of The University Of California | Electrically conducting water-soluble self-doping polyaniline polymers and the aqueous solutions thereof |
| US5891968A (en) * | 1986-03-24 | 1999-04-06 | The Regents Of University Of California | Method of making self-doped zwitterionic heterocyclic polymers |
| US5589565A (en) * | 1986-09-29 | 1996-12-31 | The Regents Of The University Of California | Water-soluble conducting polyphenylene vinylene polymers |
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