JPS593875A - 電池電極材料 - Google Patents

電池電極材料

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JPS593875A
JPS593875A JP57110842A JP11084282A JPS593875A JP S593875 A JPS593875 A JP S593875A JP 57110842 A JP57110842 A JP 57110842A JP 11084282 A JP11084282 A JP 11084282A JP S593875 A JPS593875 A JP S593875A
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JP
Japan
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acetylene
catalyst
porous material
metal
polymer
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Pending
Application number
JP57110842A
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English (en)
Inventor
Masao Kobayashi
小林 征男
Masaaki Kira
吉良 正明
Kazumi Naito
一美 内藤
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
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Publication date
Application filed by Showa Denko KK, Hitachi Ltd filed Critical Showa Denko KK
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Publication of JPS593875A publication Critical patent/JPS593875A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電池電極材料に関する。
遷移金属化合物と有機金属化合物とから成る所謂デーグ
ラ−・ナツタ触媒を用い℃アセチレンを重合して得られ
るアセチレン高重合体は、その電気伝導度が牛導体領域
にあることにより、電気・電子素子として有用な有機手
導体材料で土゛ あることは既に知られてより、蟲該アセチレン高重合体
を用い電気化学的ドーピングを利用した再充電可能な電
池も報告されている(PaperPresented 
 at  the  Internationnalc
onferenceon  Low  D1me’n5
ional  5ynthetic  Metals、
Hersinger。
Denmark、 10〜15 、 August 1
980)。このアセチレン高車合体は金属、ガラスその
他の固体表面に触媒溶液を塗布し、こねに気体アセチレ
ンを接触させて重合させる方法により11シ造されてい
るが(特公昭4B−32581号公報)殊この方法では
連続的にアセチレン高重合体フィルムを製造することは
困難であるばかりでな(、′電池の電池材料として使用
した場合その機械的強度は不充分であり、またその電池
性能も必すしも満足できるものではなかった。その為こ
のアセチレン高車合体を電極材料として使用した、揚台
電池の用途を非常に限定したものにするという欠点があ
った。
アセチレン高車合体を電極材料として使用する場合、高
エネルギー密度を有し、長時間放電が可能で、電池性能
にずぐね゛、又機誠的強度も大きく且軽量で安価である
ことが要求される。
この点従来の上記の如きアセチレン高重合体を電池など
の電極材料として用いた場合、機械的強度が劣っていた
り、前記の如く電池性能も劣っていたりし、更に電極材
料として使用する場合所謂集電体と呼ばれる電導性のよ
い材料例えばカーボンブラック等を必要としたりし、当
業者の間ではより一層電池性能に優れ、前記した要求を
満足するようなアセチレン高重合体′電極材料の出現が
要望されていた。更に前記チーグラナツタ触媒を用いて
重合されたアセチレン高重合体は加熱しても溶融せず又
これを溶解する溶媒も見い出されていず、従って加工方
法は困難をきわめ、ましてアセチレン尚重合体の特異性
に基因して連続的に電池の材料として好迩に使用し得る
電極拐料を容易に得る方法には困難を伴なうものであっ
た。
本発明はかかる状況下に鑑み鋭意検討した結果完成した
もので、本発明は連続的に移動する電導性多孔質体の表
面に、アセチレン重合触媒を付着させたのち、重合帯域
においてアセチレン又はアセチレンを主体とする単M体
を接触せしめて小合し、′次いで前記電導性多孔質体上
に生成した重合体から前記重合触媒を除去せしめて成る
電池電極材料に存し、本発明によりば電池性能が良く、
M−1it 、安価な、機械的強度も大きく、新たに集
電体を必要としない電池電極材料を得ることに成功し1
こ。
しかも製法的にも連続的に得られたものであるので、そ
の工業上の意義は太ljるものがある。
本発明に使用さねる電導性多孔質体は゛電気伝導度か1
0 Ω ・閤 以上好ましくは10  Ω ・―−1以
上の金属多孔質体、金属繊維、金属含有合成繊維、電導
性材料と合成樹脂の複合体が例示される。金属多孔質の
具体例としては金網がある。電導性材料と合成樹脂との
集合体の例としては炭素繊維と合成樹脂との被合体があ
る。
本発明で使用される電導性多孔質にはプラスチックの中
に金属を混合し℃電導性を持たせて成る多孔体も包含さ
れる。電導性多孔質は網状物の他織布、不織布等であっ
てもよい。
本発明の電極材料は上記電導性多孔質体を用い、この表
面に重合触媒を付着させ、連続的にアセチレン又はアセ
チレンを主体とする単魚体を重合させ重合体から重合触
媒を除去して成るものであるが、電導性多孔質体が集電
体の役割をするのであらためて集電体を必要としないし
、機械的強度も大きな、電池性能に優れた電池電極材料
と成すことができた。
本発明で使用される電導性多孔質体の電気伝導度は10
 Ω ・俤 以上であることが必要であり、10 Ω 
・(至) 以下では性能の良好な電極材料を得ることは
困難である。又電導性多孔質体は通常10メツシュ以上
好ましくは20メツンユ以上のメツシュのものであるこ
とが適当である。
10メツシユ以下の孔径の大きい電導性多孔質体を用い
た場合は生成アセチレンAm合体と多孔質体の付着力が
不充分であるばかりでなく、アセチレン重合触媒の多孔
質体への付着が不充分で重合触媒のロスが多く不通尚で
ある。
本発明に使用されるアセチレン重合触媒としては、公知
のアセチレン高重合触媒が使用さJl、就中所簡チーグ
ラ・ナツタ触媒が使用さ第1る。
遷移金属化合物と有機金属化合物とを主成分とする触媒
系は好ましいものとして例示される。
遷移金属化合物の例としては、チタン、バナジン、タン
グステン、モリブデン等の金属とノ・ロゲン原子、アル
キル基、アルケニル基等との化合物例えは四塩化チタン
がある。有機金属化合物としては周期律表IA、IB、
I[[BおよびIVB族の金属のうち少なくとも一種の
金属を有する有機金属化合物が例示される。有機金属化
合物の代表例としては有機アルミニウム系化合物例えば
トリアルキルアルミニウムがある。他に重合触媒として
μm(り1:η5−シクロペンタジェニル)−)IJス
ス−η−シクロペンタジェニル)ジチタニウム(Ti−
Ti)((05H4)5(05H5)、Ti2)なる特
殊遷移金属化合物も例示される。その他特開昭55−1
29404号公報に列挙された如ぎ各種のアセチレン高
重合触媒が使用される。
アセチレン重合触媒はその取扱いやnMのしやすさを考
慮して溶媒で希釈して使用するのがよい。溶媒を使用す
る場合炭化水素溶媒のようなで 当該触媒と反応しない不活性なせのを使用することが好
ましい。
アセチレン重合触媒の電導性多孔質体表面への1で4着
には各種公知の手段が採用される。例゛えばベルトコン
ベア上に載置された電導性多孔質体にロールを使用して
コーティングする方法が採用される。その他ディッピン
グによる方法、バーコーク罠よる方法、グレードコータ
やサイズプレスコータによる方法、スリットダイによる
方法等各種のコーティング方法を採用することができる
。当該触媒の付着は例えは100m/分以下のスピード
で連続的に移動するIl専性的多孔質体の表面に行われ
、当該多孔質体の片面あるいは両面に連続的圧塗布する
のがよい。
重合触媒を付着した電導性多孔質体は次いで重合帯域に
連続的に移動され、アセチレン又はアセチレンを主体と
する単量体と接触ぜしめらtl、このアセチレン等の重
合が行われる。当該触媒は空気中で小安定であるから、
乗合帯域での重合は不活性ガス中で行うのがよい。
重合体を生成する七ツマ−にはアセチレンガスあるいは
アセチレンを主体とした単量体(以下アセチレン系モノ
マーという)が使用さ第1、アセチレンを主体としたエ
チレン性小飽和結合を有するビニル単量体は佐者の例と
して挙げら第1る。他に各種アセチレン銹導体を使用し
てもよい。
重合の際の温度は約−100〜200℃好ましくは一8
0℃〜150℃である。重合温度如何により重合体中の
二重結合のンスートランス含有量が変化する。重合系内
のアセチレン系モノマーの分圧は一般に常圧〜減圧であ
り、不活性カスが混合されていてもよい。触媒付層′t
t 轡性多孔員体がアセチレン系モノマーと接触し、重
合しつつ重合帯域から出た後は触媒の除去を行う。触媒
は、最終的には生成取合体中に電合体使用時に障害とな
る不純物を残留させないような形で除去さJlなけハは
なら7jい。例えは、不活性な災化水素溶媒により触媒
を洗浄あるいは抽出除去するのが望ましい。洗浄あるい
は抽出の方法は重合体を生成し一体化七℃いる電導性多
孔質体を溶媒中に授潰し洗浄するとか流下あるいは噴出
する液体流に接触させるなど公知の方法が採用さ第1る
。洗浄を行うゾーンには重合ゾーンからの単量体ガスの
流入がないのが望ましく、ロールなどの物理的方法や不
活性ガス圧よるシールなどの隔離方法が、触媒付層ゾー
ンと重合ゾーンとの隔離と同様に、採用される。
洗か、抽出後にそれに使用した溶媒を除去するために乾
燥を施してもよい。
このようにして得られた電導性多孔質体を含むアセチレ
ン高重合体成形品(以下単にアセチレン高重合体成形品
という)は目的に応じてドーピングを行ってもよい。−
次電池のt極に当該成形品を用いる場合にはドーピング
しておく必要がある。ドーピング方法としては化学的ド
ーピングあるいは電気化学的ドーピンクイ1t′Lの方
法を採用し℃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
tlている種々の電子受容性化合物および咽、子供与件
化合物、即ち、(I)ヨウ素、臭素およびヨウ化臭素の
如きノ・ロゲン、(ll五フッ化ヒ素、五フッ化アンチ
モン、四フッ化ケイ累、五塩化リン、五フッ化す/、塩
化アルミニウム、臭化アルミニウムおよびフン化アルミ
ニウムの如き金属ハロゲン化物、+II[l硫酸、硝酸
、フルメロ蛯酸、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、(m=酸化イオウ、二酸化望X
、ジフルオロスルホニルパーオキンドの如き酸化剤、f
f) Ag01!04、(■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−ジシアツバラベンゾキノン、2,3−ジ
ブロム−5,6−ジシアツバラペンゾキノン等をあげる
ことができる。
一方、電気化学的にドーピングするドーパントとしては
、(+1 PF −8bF−、AgF2.SbC/6−
の如き6 l    6 va族の元素のハロゲン化物アニオン、  BF4−の
如きl1Ia族の元素のハロゲン化物アニオン、r−(
1,)、Br 、C/−の如きハロゲンアニオン、01
04−の如き過塩木酸アニオンなどの陰イオン・ドーパ
ント(いずれもP湯導電性アセチレン高重合体成形品を
与えるドーパントとして有効)および(ll r、i”
、Na+、x+の如きアルカリ金属イオン、R4N+(
R:炭素数1〜20の炭化水素基)の如き4級アンモニ
ウムイオンなどの陽イオン・ドーパント(いずれもn型
導電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。
上述の陰イオン・ドーパントおよび陽イオン会ドーパン
トを与える化合物の具体例としてはLiPF  LiS
bF6.LiAtIF6.Li0104.NaI、NI
LPF6.NaSbF6゜6! NaAsF  NtO104,Kl、KPF6.に8b
F6.KAgF6.Kc104+I ((n−Bu)4N) ・CAsF6)’″、((n−
Bu)4N) ・CP’6)−C(n−B u ) 4
 N) ” O/ 04 e LIA/ O/ 4 p
 LIBF 4をあげることができる。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HF2−アニ
オンがあり、また、前記以外の陽イオン・ドーパントと
しては次式(1)で表わさJするビリリウムまたはピリ
ジニウム・カチオン:+ (R′基 (式中、Xは酸素原子または窒単原子、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(ILryl)基、R“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) ;!Ii、mはXが酸素原子の
とき0であり、Xが窒素原子のとき1である。nは0ま
たは1〜5である。〕または次式(1)もしくは(II
I)で表わさJするカルボニウム・カヂオンニ 1 および R’  −0十 [上式中、 R’、 R2,Rst!水Xff1子(R
’* R2tR’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6〜1517) 71) −ル(aryl
)基まり)!−op5基、但しRは炭素数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、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。〕がある。
上述のlF2−アニオンならびに式(I)で表わされる
ビリリウム・カチオンもしくはピリジニウム・カチオン
および式(H)もしくは([1で表わされるカルボニウ
ム拳カチオンは、アセチレン高重合体成形品に多量にド
ープすることができ、従って、得られる電池は放電容量
が大きく筒エネルギー密度のものとなる。
用いらねるHF−アニオンは通常、下記の一般式(IV
I 、 ffJまたは(@: RI4N @HF2(IVI M・HF 2fil R// 〔但し、上式中Hz、Hs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(ar
yl)基、R“は炭素数が1〜1D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
たは窒素原子、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(フッ化水素垣)を支持′魁解とし
て用いて適当な有機溶媒に溶解することによつ−C得ら
Jする。上式(N 、 ffJおよび(Wで表わされる
化合物の具体例としてはH4N拳HF2゜Bu’N*H
F  NaeHP’2. K*HF2. Li5HF、
および4    2す 上記式+11で表わされるビリリウムもしくはピリジニ
ウムカチオンは、式(υで表わされるカチオンとOI 
O4−e B F 4 * A /G/ 4−* F 
e C/ 4’″、 5nc15− 、 PF 6LP
CI、: 、8bF; 、AgF2−、(EF、130
i 、HF2−等のアニオン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れる
。そのような塩の具体例としては 冒 等をあげることができる。
上記式(Illまたは(fit)で表ゎさ第1るカルボ
ニウム・カチオンの具体向としては(C6H5) 、O
+、 (OH5)、C+。
こわからのカルボニウムカチオンは、そtlらと陰イオ
ンの塩(カルボニウム塩〕を支持電解質として過当な有
機溶媒に溶解することによって得られる。ここで用いら
」する陰イオンの代表例としては、BF 4 + A/
 O/ 4− + A7 Br sol −r FeG
14− p 5nOJ 3″′。
PF、、−、pat、−、5boz、−、5by6− 
、 cto4−、 ay、5o3−等をあげることがで
き、また、カルボニウム塩の具体例としては、例えば(
06H5)3G@BY4. (GH,)30−BF4.
HOO*klC14,HGO@BF4.06H500*
5n815  等をあげることができる。
アセチレン高重合体成形品にドープされるドーパントの
1は、アセチレン高重合体中の練りif、1位OH1モ
ルに対して2〜40モル%であり、好ましくは4〜30
モル%、特に好ましくは5〜20モル%である。ドープ
したドーパントの量を2モル%〜40モル%とすること
により、より一膚放寛容量の充分大きい電池を得ること
ができる。
アセチレン高重合体成形品電気伝導度はドーピング前に
おいて、シス形の場合h 1a−8〜1o−90−’ 
−m−’であり、トランス形の場合約10−4Ω−1・
(至) であるが、ドーパントをドープし℃得られる電
導性アセチレン高重合体の成形品の送気伝導度は約10
−9〜104Ω−1・os−’の範囲である。
一般にドープして得られる電導性アセチレン高重合体成
形品の電気伝導度は、−次電池の■、極として用いる場
合約10 Ω ・鈴 より犬であることが好ましく、ま
た、二次1a、池の電極として用いる場合約10〜約1
0−4Ω−1・償−1であっても、また、約10−40
−1・偏−1より犬であってもよい。
ドープ量は電解の際に流ねた電気量を測定すること罠よ
って自由に制御することができる。
一定電流下でも一定亀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。ドーピングの際の電流1[G、電圧値およびドー
ピング時間等は、用いるアセチレン高重合体成形品の嵩
さ密度、ωj積、ドーパントの種類、電解液の種類、要
求さねる電導性アセチレン高重合体成形品の電気伝導度
の異方性によって異なるので一概に規定することはでき
ない。
本発明のアセチレン茜重合体成形品は、電池の(11陽
極もしくは(It)陰極または(11+1陽・陰11I
’+1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
レン高重合体を(OH)xとすると、(OH)X(1!
V!極)/Lie104(電解質)/Li (陰極)、
C(GH)+0°”(C104’0.06)x (陽極
) /L1cto4(電解質)/Lil極)、(Ill
)の例としては((OH)+0.024(”O);、o
24)*(陽極)/ (n−Bu4N) ・(C104
)−(電解質)/((n−Bu4N)友。24(OH)
−〇”24]x(陰極)。
((OH)”°”(PF4)−o、o6〕x (陽極)
/ (n−Bu4N)+#(PF6)−(電解質)/(
(n−Bu4N)i、、6(OH)−””)x(陰極)
[(OH)+0°050(”04)0.050]x (
陽極) / (n −B u 4 N )+6(c+1
0.)−(電解質) / [(OH)”−02’(01
04);;、o2o:)。
(陰極) + ((n−Bu4N)”・02(OH)−
0°02)、(陽極)/ (n−BuaN) −(oz
o4)−(電解質)/[n−Bu41゜、。。
(OH)−〇”’)!(陰極) t [:(OH)+o
、o、o(Is)o、oto〕x(陽極)/NaI (
iff、解質、 ) /((OH)−0・010(N、
)吉、010)(陰極)蝉をあげることができる。
また、−次電池の例としては、本発明の電導性アセチレ
ン高重合体成形品を陽極活物質として用い、ポーリング
の電気陰性度が1.6を越えない金属を陰極活物質とし
て用い1こものをあげることかできる。陰極活物質とし
て用いらねる金属としては、リチウム、ナトリウム等の
アルカリ金縞、アルミニウム、マグネシウム等をあげる
ことができる。中でもリチウムお」、びアルミニウムが
好ましい。こJlらの金屑は一般のリチウム1に池のそ
」lと同様にンート状とし℃用いてもよいし、またはそ
のシートをニッケルまたはステンレスの絹に圧着したも
のでもよい。
本発明のアセチレン高(合体成形品を゛1乱池の電極と
して用いた場合、従来のt極利料に比して、−次電池の
場合には(:)放電容量が大きく、(Ill 電圧の平
担性が良好である(Ill)自己放゛龜が少ないという
利点を有し、一方二次′電池の場合には(11工ネルギ
ー密度が大きい(11)電圧の平担性が良好である(+
111自己放電が少ない(lvl 繰り返しの寿命が長
い等の利点を有する。又機械的強度が強化され、且果電
体を必要としないで鴫極I料として好適に欧州される。
更に@墓で安価であるという利点もυ爪え℃いる。従っ
て本発明電池電極材料による電池は電池性能に優ね軽量
等であること等から、ボータプル機器、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に好適である
しかも本発明の電極拐料は製法的にも連続的に大容量で
得られるので、その工業上の意義は犬なるものがある。
以下に本発明を実施例を以って説明する。
実施例1 〔アセチレン高重合体成形品の製造〕 毎分1mの速さで連続的に移動する100メツシユのニ
ッケル製金網(幅30(至)、電気伝導度2000Ω 
・(至))をTi(OBu)4. A/[第3及びトル
エンからなる重合触媒溶液(A//T1 = 2.5゜
[Ti:] −0,3モル/fi ) K 1分間浸漬
した後、アセチレンの分圧力0.9 kg/傷2(アル
ゴンガスとの混合ガスでアルゴン分圧1 、0 kg/
(Ha2)の重合域で室温で5分間重合を行なった。次
いで未反応のアセチレンガスをJl!脱気して除去した
後触媒除去槽に移した′。触媒除去槽はトルエン溶媒で
満ださねており、15分間この触媒除去槽に滞留させて
触媒除去を行なった後、加圧ロールでトルエン溶媒及び
残存触媒を除去し、さらに真空脱気してニッケル製金網
とアセチレン高車合体からなるアセチレン高重合体成形
品を得た。この成形品の膜厚は0.9mであり、その引
張強度は2,000 k11/Cm2以上であツタ。
〔電池実験〕
前記の方法で得ら第1た膜厚が0.9 mのニッケル製
金網とアセチレン高重合体とからなるアセチレン高重合
体成形品より、幅が0.5僚で長さが2.OQeの小片
を切り出し、白金線に機械的に圧着固定し陽極とした。
一方、陰極としてリチウム金属を、また参照電極として
用じリチウム金属を用い、Lielo、の濃度が1.0
モル/!のプロピレンカーボネート溶液を電解液として
用イ、一定電流下(0,5mA/清勺で5.0時間光電
を行ない(ドーピング量9モル%に和尚する電気足)、
充電終了後、直ちに一定電流下(o、s IIIA/G
11’ )で放電を行ない電圧が2.6VKなったとこ
ろで杓度前記と同じ条件で充電を行なうとい5光φ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。
使用したアセチレン高重合体成形品1kyに対するエネ
ルギー密度は695 vt@hr/kgであり、充・放
電効率92%であった。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蓋の全放電電気蓋に対する
割合は90%であった。
比較例1 〔アセチレン高重合体の製造〕 窒素雰囲気下で内容積500#I/のガラス製反応容器
に1.7117のチタニウムテトラブトキサイドを加え
、50m/のトルエンに溶かし、次いで2.71/のト
リエチルアミニウムを攪拌しながら加えて触媒溶液を調
製した。
こり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
の精製アセチレンガスを吹き込んだ。
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、30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。
望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エン1ovtnlで5回繰り返
し洗浄した。トルエンで膨潤した肋状アセチレン高重合
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。次いでこの膨潤物を真壁乾燥して金属光沢を有
する赤紫色の厚さ85μmで、シス含量98%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0.2979/ccであり、その電
気伝尋度(直流四端子法)は20℃で5.2 X 10
  Ω ・閤1であった。また、この膜の引張強度は6
70に1//偏2であった。
〔゛電池実験〕
前記の方法で得られた膜状ア七チレンlt−/、1合体
を用い、充電時間を1時間(ドーピング量9モル%しこ
相当する電気量〕にした以外は、実施例1と全く同様の
方法の電池の充−放電繰り返し実験を行なったところ、
繰り返し回数が57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
り解析したところ、大巾な酸化劣化を受けていた。
使用した膜状アセチレン高重合体1峙に対するエネルギ
ー密度はS 50 W@hr/kpで充・放電効率は5
2%であった。また、放電時に電圧が5VK低下するま
でに放電さ汎た電気量の全放電電気量に対する割合は6
4%であった。
実施例 実施例1の方法で得られたニッケル製金網とアセチレン
高重合体の成形品より、幅が0.51で長さが2.0(
至)の小片2枚を切り出し、2枚を別々の白jAavc
機械的に圧着して固定してそれぞれ陽極および陰極とし
た。(B u 4N ) (P F 6)−濃度が0.
5モル/1のテトラハイドロフラン溶液を電解液として
用い、一定電流下(0,5wiA、//m2)で5時間
充電を行ない(ドーピング量9モル%に相当する電気J
t)、充1!終了後、直ちに一定電流(0,5mA/r
s勺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H:で充電を行1ようとい5充・放電の繰り
返し試験を100回行なったところ、100回目の放電
時の電圧特性はm1回目のものと全く同じであった。
使用したアセチレン高重合体成形品1kyに対するエネ
ルギー密度は270W・hr/kgであり、充・放電効
率は80%であった。また放電時に電圧か1.5vに低
下するまでに放′を眩された電気量の全放電電気量に対
する割合は82%であった0 比較例2 〔を池実験〕 実施例2において用いムーニッケル製金網とアセチ1/
ン高重合体からなる成形品の代りに比較例1で用いた膜
状アセチレン高重合体を用いた以外は、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回目で充電が不可能となった。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
解析したところ大幅な酸化劣化を受けていた。
また、使用した膜状アセチレン高重合体1kgに対する
エネルギー密度は120W+1hr/kgで、充・放電
効率は46%であった。さらに、放縦時に電圧が1.5
vに低下するまでに放電された電気蓋の全放電電気量に
対する割合は59%であった。
比較例3 実施例1で用いたニッケル表金網の代りに膜厚が100
μ臘のポリエステルフィルムを用いた以外は実施例1と
全く同様の方法でポリエステルフィルムとアセチレン高
重合体からなる複合体を製造した。この複合体を電極と
して用いたのでは電池性能罠劣るため、複合体からアセ
チレン高重合体をは(離した。得られたアセチレン高重
合体を用いて実施例1と全(同じ条件で〔電池実験〕を
行なったところ、繰り返し回数が68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。
使用した膜状アセチレン高重合体1 kgに対するエネ
ルギー密度は350W・hr/kpで光・放電効率は5
5%であった。また、放電時K[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6
9%であった。
特許出願人  昭和電工株式会社 同上      株式会社日立製作所 代理人弁理士   佐 藤 良 博

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 連続的罠移動する電導性多孔質体の表面に、アセチレン
    重合触媒を付着させたのち、重合帯域においてアセチレ
    ン又はアセチレンを主体とする単量体を接触せしめて重
    合し、次いで前記電導性多孔質体上罠生成した重合体か
    ら前記重合触媒を除去せしめて成る電池電極材料。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60216443A (ja) * 1984-04-11 1985-10-29 Sanyo Electric Co Ltd 電池
JPS62150835U (ja) * 1986-03-14 1987-09-24
JPH01134856A (ja) * 1987-11-20 1989-05-26 Mitsubishi Kasei Corp 二次電池の製造方法

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