JPS5966057A - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
- Publication number
- JPS5966057A JPS5966057A JP57177244A JP17724482A JPS5966057A JP S5966057 A JPS5966057 A JP S5966057A JP 57177244 A JP57177244 A JP 57177244A JP 17724482 A JP17724482 A JP 17724482A JP S5966057 A JPS5966057 A JP S5966057A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- charging
- discharging
- negative electrode
- polyferrocene
- 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。
従来の構成とその問題点
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
ニレンがアル。
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
ニレンがアル。
これらは、高分子主鎖の炭素原子の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り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り高導電率を示すようになる。
この種の高分子物質を電極拐料に用いた新しいタイプの
二次電池が、例えば特開昭６６−１３６４６９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６６−１３６４６９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。
高分子物質としてポリアセチレン（ＣＨ）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
。
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
。
正極
（ＣＨ） ＋ｎｘ （Ｃ１１０４−）負極
（ＣＨ） ＋ｎｘｅ ＋ ｎｘＬｉ＋このように高分
子物質は、正極又は負極として機能するので、他の負極
又は正極と組み合わ−・することは勿論、高分子物質同
志の組み合わせでも二次電池を構成することができる。
子物質は、正極又は負極として機能するので、他の負極
又は正極と組み合わ−・することは勿論、高分子物質同
志の組み合わせでも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、ポリ硫化フェ
ニレン、ポリピロール、あるいは水素原子の若干がハロ
ゲン原子、アルキル基、フェニル基、アルキルフェニル
基、ハロフェニル基などで置換されたポリアセチレンな
どが仰られている。
ニレン、ポリピロール、あるいは水素原子の若干がハロ
ゲン原子、アルキル基、フェニル基、アルキルフェニル
基、ハロフェニル基などで置換されたポリアセチレンな
どが仰られている。
一方、高分子物質を負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（ＬｉＣβ
０４）、硼フン化リチウム（Ｌ ｉＢ Ｆ ４）、六フ
ッ化リン酸リチウム（Ｌ Ｉ Ｐ Ｆ ６）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、上記に示しだ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。
合わせる電解液としては、過塩素酸リチウム（ＬｉＣβ
０４）、硼フン化リチウム（Ｌ ｉＢ Ｆ ４）、六フ
ッ化リン酸リチウム（Ｌ Ｉ Ｐ Ｆ ６）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、上記に示しだ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。
発明の目的
本発明の目的は、高率充放電が可能な高分子物質を提供
することである。
することである。
発明の構成
本発明は、フェロセンを直接結合したポリフェロセンを
正極、まだは負極とし、電解液には、充放電により、ポ
リフェロセンφに取り込寸れたり、放出されたりする陰
イオンや陽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。
正極、まだは負極とし、電解液には、充放電により、ポ
リフェロセンφに取り込寸れたり、放出されたりする陰
イオンや陽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。
下記にポリフェロセンの構造式を示す。
実施例の説明
一次電池の１１−極としての実施例を以下に示す。
実施例１
電解液に１モル／必の過塩素酸リチウｌ、を溶解させ／
こプロピレンカーボネートを用いた。対極すなわち負極
と（−て、 大きさ２ ｃｍ Ｘ ２ ｃｍ 、厚さ１
ｍｍ のリチウム板を用い、まだ照合電極としてリチ
ウト板を用いた。ＩＬ極材料にｄ：、比較例としてのポ
リアセチレン、及び３式に示しだポリフェロセンを用い
た。ポリアセチレンは大きさ、２ｍ×ｍ×形成形ものを
用いた。こ′Ｉｔ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／こ。−充放電試験は、ずべて２０°
Ｃで行っ／ζ。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．ＯＶになるまで
行った。
こプロピレンカーボネートを用いた。対極すなわち負極
と（−て、 大きさ２ ｃｍ Ｘ ２ ｃｍ 、厚さ１
ｍｍ のリチウム板を用い、まだ照合電極としてリチ
ウト板を用いた。ＩＬ極材料にｄ：、比較例としてのポ
リアセチレン、及び３式に示しだポリフェロセンを用い
た。ポリアセチレンは大きさ、２ｍ×ｍ×形成形ものを
用いた。こ′Ｉｔ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／こ。−充放電試験は、ずべて２０°
Ｃで行っ／ζ。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．ＯＶになるまで
行った。
第１ザイクルの充放電は、０．１２ｍ八で行った後、第
２ザイクル以降の充放電はすべて４ｍＡで連続して行っ
た。第２図には、第１０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。
２ザイクル以降の充放電はすべて４ｍＡで連続して行っ
た。第２図には、第１０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はポリフェロセンである
。また第１表には、第１０ザイクルにおける充電容量、
放電容量を示す。ポリフェロセンが優れていることがわ
かる。
。また第１表には、第１０ザイクルにおける充電容量、
放電容量を示す。ポリフェロセン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１９Ｉｉ′液に一
一１モル／℃のヨウ化亜鉛（Ｚ ｎ Ｉ ２ ）水溶液
を用い／こ。対極すなわち負極には亜鉛板を、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
和を水電極に対して＋ｏ、１６Ｖになる寸で行い、放電
は一〇、２４ Ｖになるまで行った。第１サイクツ−充
放電は０．１２ｍＡで行い、第２サイクル以降の充放電
はすべて４ｍＡで行った。
一１モル／℃のヨウ化亜鉛（Ｚ ｎ Ｉ ２ ）水溶液
を用い／こ。対極すなわち負極には亜鉛板を、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
和を水電極に対して＋ｏ、１６Ｖになる寸で行い、放電
は一〇、２４ Ｖになるまで行った。第１サイクツ−充
放電は０．１２ｍＡ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ザイクルにおける各正極の充電容縫
、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、本発明のポリフェロセンが優れていた。
、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、本発明のポリフェロセンが優れていた。
第２表
実施例１，２から、ポリフェロセンを正極とした場合に
も、充放電反応として、有機電解液中あるいは水溶液中
の過塩素酸イオンやヨウ素イ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。
も、充放電反応として、有機電解液中あるいは水溶液中
の過塩素酸イオンやヨウ素イ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。
以下に二次電池負極としての実施例を述べる。
実施例３
実施例１で示したのと同様にして第１図のような電極を
構成し負極とした。ただし、第１図で示した電極構成の
うち、２のカーボン塗料は白金塗料であり、３の集電体
としては、チタン板の代りにニッケル板を使った。対極
すなわち正極には、二硫化チタン（Ｔ ｉＳ ２ ）を
用いた。二硫化チタン１ノに導電相としてのアセチレン
ブラック０．１７７及び結着剤としての四フッ化エチレ
ン樹脂ｏ、ｉｙリチウム板を用いた。電解液には、１モ
ル／ａの六フッ化リン酸リチウムを溶解したプロピレン
カーボネートを用いた。充放電は全て、負極の電位がリ
チウム照合電極に対して＋０．２■になる丑で充電し、
放電は負極の電位が＋２．ＯＶになるまで行った。第１
サイクルの充放電電流は、０．１２ｍＡとし、第２サイ
クル以降は４ｍＡで充放電を行った。第３図には、第１
０サイクルにおける各負極の充放電曲線を示す。図中、
Ａ′はポリアセチレン。
構成し負極とした。ただし、第１図で示した電極構成の
うち、２のカーボン塗料は白金塗料であり、３の集電体
としては、チタン板の代りにニッケル板を使った。対極
すなわち正極には、二硫化チタン（Ｔ ｉＳ ２ ）を
用いた。二硫化チタン１ノに導電相としてのアセチレン
ブラック０．１７７及び結着剤としての四フッ化エチレ
ン樹脂ｏ、ｉｙリチウム板を用いた。電解液には、１モ
ル／ａの六フッ化リン酸リチウムを溶解したプロピレン
カーボネートを用いた。充放電は全て、負極の電位がリ
チウム照合電極に対して＋０．２■になる丑で充電し、
放電は負極の電位が＋２．ＯＶになるまで行った。第１
サイクルの充放電電流は、０．１２ｍＡとし、第２サイ
クル以降は４ｍＡで充放電を行った。第３図には、第１
０サイクルにおける各負極の充放電曲線を示す。図中、
Ａ′はポリアセチレン。
Ｂ′はポリフェロセンである。第３表には第１０ザイク
ルにおける充電容量、放電容量を示す。
ルにおける充電容量、放電容量を示す。
以下余白
第３表
本実施例では、対極すなわち正極に二硫化チタンを用い
だが、負極の特性をリチウム照合電極に対する電位の変
化をパラメータとして評価し／ζ。
だが、負極の特性をリチウム照合電極に対する電位の変
化をパラメータとして評価し／ζ。
この方法により負極の特性が明確に把握できるからであ
る。ｉＥ 給に、実施例１と同じ電極、すなわち高分子
物質を用いた場合にも、負極の特性は同じであった。
る。ｉＥ 給に、実施例１と同じ電極、すなわち高分子
物質を用いた場合にも、負極の特性は同じであった。
まだコラ化亜鉛を６かした水溶液を電解液に用いて、高
分子物質の負極としての充放電特性を検削し／ξ場合に
も、本発明のポリフェロセンの方がポリアセチレンＪ：
りも優れていた。
分子物質の負極としての充放電特性を検削し／ξ場合に
も、本発明のポリフェロセンの方がポリアセチレンＪ：
りも優れていた。
以上より、ポリフェロセンを負極とした場合にも、充放
電反応として、有機電解液中あるいは水溶液中のリチウ
ムイオンや亜鉛イオンなどの陽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。
電反応として、有機電解液中あるいは水溶液中のリチウ
ムイオンや亜鉛イオンなどの陽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、ポリフェロセンを正極まだは負極に用い
た場合、その充放電特性が向上するので、二次電池の正
極または負極のどちらか一方又は両方に使用することに
より、二次電池の充放電特性が向上することが明らかで
ある。
た場合、その充放電特性が向上するので、二次電池の正
極または負極のどちらか一方又は両方に使用することに
より、二次電池の充放電特性が向上することが明らかで
ある。
発明の効果
本発明によれば、高分子物質を正極および／または負極
に用いた二次電池の充放電特性を向−」二させることが
できる。
に用いた二次電池の充放電特性を向−」二させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は実施例に用いだ電極の縦断面図、第２図は有機
電解液中での各種正極の充放電曲線を示す図、第３図は
有機電ＷｊｔＬ中での各種負極の充放電曲線を示す。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 九覚り間（時開） 放電時開（竹聞）第３図
電解液中での各種正極の充放電曲線を示す図、第３図は
有機電ＷｊｔＬ中での各種負極の充放電曲線を示す。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 九覚り間（時開） 放電時開（竹聞）第３図
Claims (1)
- 充放電により可逆的に陰イオンまたは陽イオンを取り込
み、放出する高分子物質よりなる正極または負極と、前
記の陰イオンまたは陽イオンを含む電解液を備え、前記
高分子物質が、ポリフェロセンであることを特徴とする
二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177244A JPS5966057A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177244A JPS5966057A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5966057A true JPS5966057A (ja) | 1984-04-14 |
Family
ID=16027668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57177244A Pending JPS5966057A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5966057A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0667032A4 (en) * | 1992-09-01 | 1995-11-08 | Motorola Inc | RECHARGEABLE DEVICE FOR ACCUMULATING ELECTRICAL ENERGY, WITH ORGANOMETALLIC ELECTRODES. |
-
1982
- 1982-10-07 JP JP57177244A patent/JPS5966057A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0667032A4 (en) * | 1992-09-01 | 1995-11-08 | Motorola Inc | RECHARGEABLE DEVICE FOR ACCUMULATING ELECTRICAL ENERGY, WITH ORGANOMETALLIC ELECTRODES. |
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