JPS6097568A - ２次電池 - Google Patents
２次電池Info
- Publication number
- JPS6097568A JPS6097568A JP58205268A JP20526883A JPS6097568A JP S6097568 A JPS6097568 A JP S6097568A JP 58205268 A JP58205268 A JP 58205268A JP 20526883 A JP20526883 A JP 20526883A JP S6097568 A JPS6097568 A JP S6097568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum
- polyacetylene
- electrode
- secondary battery
- treatment
- 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
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、電池に係り、特に充放電サイクルを繰り返す
２次電池に関する。
２次電池に関する。
主鎖に共役２束結合を有する高分子化合物を電極とする
２次電池が知られている［Ｊ、Ｃ，３，Ｃｈｅｍ。
２次電池が知られている［Ｊ、Ｃ，３，Ｃｈｅｍ。
Ｃ０ｍｍ、、 （１９８１） ３１７頁〜３１９頁〕。
従来より知られているポリアセチレンを電極とした電池
の構造を第１図に示す。第１図において、符号１はポリ
アセチレン正極を、符号２はポリアセチレン負極を、符
号３は電解液を表わす。この電解液は不織布（材質ポリ
プロピレンなど）のセパレータに含浸させることもでき
る。この電極に電流を流すと電極として用いたポリアセ
チレンにドーパントイオンがドープされ、正極及び負極
となる。
の構造を第１図に示す。第１図において、符号１はポリ
アセチレン正極を、符号２はポリアセチレン負極を、符
号３は電解液を表わす。この電解液は不織布（材質ポリ
プロピレンなど）のセパレータに含浸させることもでき
る。この電極に電流を流すと電極として用いたポリアセ
チレンにドーパントイオンがドープされ、正極及び負極
となる。
負極側のポリアセチレンは、Ｌｌなどのアルカリ金属と
することも可能である。
することも可能である。
今、厚さ２００μｍ１密度０．５ｇ／ｃｍ”のポリアセ
チレンを用い、ドーパントとして （Ｃ２Ｈｓ ）４ Ｎ ＢＦ ４ 、溶媒としてＣＨｓ
ＣＮを用い、電解液の濃度ｔ′ｉ１．０モル／ｌとした
。ポリアセチレンに対して電流密度５ｍＡ／ｃｍ２で４
モル−〇ドーピングを行ない、そのまま、開路状態に放
置した。放置時間とその時の自己放電率１１−一定放置
時間後のクーロン効率／放置時間零の時のクーロン効率
）ｘｉｏｏ）の関係を第２図に示した。１０時間後の自
己放電率は約２０チと大きい。
チレンを用い、ドーパントとして （Ｃ２Ｈｓ ）４ Ｎ ＢＦ ４ 、溶媒としてＣＨｓ
ＣＮを用い、電解液の濃度ｔ′ｉ１．０モル／ｌとした
。ポリアセチレンに対して電流密度５ｍＡ／ｃｍ２で４
モル−〇ドーピングを行ない、そのまま、開路状態に放
置した。放置時間とその時の自己放電率１１−一定放置
時間後のクーロン効率／放置時間零の時のクーロン効率
）ｘｉｏｏ）の関係を第２図に示した。１０時間後の自
己放電率は約２０チと大きい。
同様の電池を組み立て、充放電サイクルテストを、充放
電電流密度５ｍＡ／ｃｍ”、ドーピング率４モルチで１
０回行なった所、第３図の（２）に示す結果が得られた
。最大のクーロン効率でも９８％どまシであった。
電電流密度５ｍＡ／ｃｍ”、ドーピング率４モルチで１
０回行なった所、第３図の（２）に示す結果が得られた
。最大のクーロン効率でも９８％どまシであった。
本発明の目的は、クーロン効率が高く、自己数本発明を
概説すれば、本発明は２次電池の発明であって、主鎖に
共役２重粘合を有する高分子化合物を少なくとも一つの
電極に用いる２次電池において、高分子化合物を用いる
電極をあらかじめ真空加熱処理することを特徴とする。
概説すれば、本発明は２次電池の発明であって、主鎖に
共役２重粘合を有する高分子化合物を少なくとも一つの
電極に用いる２次電池において、高分子化合物を用いる
電極をあらかじめ真空加熱処理することを特徴とする。
真空下（１０”＋ｍ＋Ｈｇ以下）において加熱処理する
ことによシボリアセチレンに吸着又は付着していた未反
応のアセチレン、水、酸素などが除去され、ポリアセチ
１７ンの表面を浄化することが可能である。この真空加
熱処理の条件としては、ポリアセチレンの異性化温度（
１４５Ｃ）以下が望ましく、実験の結果より１００Ｃ以
下で十分であることが判明した。真空度は高い方が望ま
しいが、実用的には、Ｉ Ｑ −”ｍＨｇ 〜１０−’
ｔｔａｎＨｇで十分である。
ことによシボリアセチレンに吸着又は付着していた未反
応のアセチレン、水、酸素などが除去され、ポリアセチ
１７ンの表面を浄化することが可能である。この真空加
熱処理の条件としては、ポリアセチレンの異性化温度（
１４５Ｃ）以下が望ましく、実験の結果より１００Ｃ以
下で十分であることが判明した。真空度は高い方が望ま
しいが、実用的には、Ｉ Ｑ −”ｍＨｇ 〜１０−’
ｔｔａｎＨｇで十分である。
本発明に用いる主鎖に共役２重粘合を有する高分子化合
物としては、（ＣＨ）！ 、ポリフェニレン、ポリチェ
ニレン、ポリピロールなどが知られている。現在、２次
電池の電極として使用できる共役２重粘合を有する高分
子化合物は、ポリパラフェニレン、（ＣＨ）ｘが有望で
あるが、アセチレンの重合体である（ＣＨ）ｘが最良と
考えられる。（ＣＨ）ｘの重合方法は、洋種報告されて
いるし「合成金属」、１５頁、化学同人発行（１９８０
年）〕。本発明に用いる（ＣＨ）ｘは、いずれの重合方
法によシ製造されたものでも使用できる。
物としては、（ＣＨ）！ 、ポリフェニレン、ポリチェ
ニレン、ポリピロールなどが知られている。現在、２次
電池の電極として使用できる共役２重粘合を有する高分
子化合物は、ポリパラフェニレン、（ＣＨ）ｘが有望で
あるが、アセチレンの重合体である（ＣＨ）ｘが最良と
考えられる。（ＣＨ）ｘの重合方法は、洋種報告されて
いるし「合成金属」、１５頁、化学同人発行（１９８０
年）〕。本発明に用いる（ＣＨ）ｘは、いずれの重合方
法によシ製造されたものでも使用できる。
このポリアセチレンに電気化学的にドーピングされうる
ドーパントイオンとしては、（ｉ） ＰＦ６−１ＳｂＦ
６−１ＡｓＦｓ−，８ｂＣＬｅ−のどときＶｌｌ族の元
素ノハロゲン化アニオン、（ＩＩ）ＢＦ４−のごときＩ
ＩＩ ａ族のハロゲンアニオン、（ｌｉｔ） Ｉ −（
Ｉ ｓ−） Ｂ ｒ−１Ｃｔ−のごときハロゲンアニオ
ン、（ｉＶ） Ｃｔｏ ４−のごとき過塩素酸アニオン
、（Ｖ） Ｌ ｉ“、Ｎａ２、Ｋ＋、Ｃ３“のどときア
ルカリ金属イオン、（ｖｉ）ＲａＮ責几：炭素数１〜２
０個の炭化水素基）のごとき４級アンモニウムイオン、
（Ｖｉｉｆ） Ｒ４Ｐ ” （几：炭素数１〜２０個の
炭化水素基）のごときホスホニウムイオンなどを挙げる
ことができる。上述の陰イオンドーパント及び陽イオン
ドーパントを与える化合物の具体例としては、Ｌ ｉ
ｐＦ ａ、ＬｉＢＦ＜ 、ＬｉＣ４０４、ＮａＩ、Ｎａ
Ｃｌ０ａ、ＫＣｌＯ４、（Ｃ２Ｈ５）４ ＮＢＦ ４
、（Ｃ２Ｈ５）４ ＮＣ７０４、（Ｃ４Ｈ９）４ＮＢＦ
４ 、（Ｃ４Ｈ９）４ ＮｅｔＯｎなどを挙げることが
できるが、必ずしもこれ等に限定されるものではなく、
これらのドーパントは単独又は混合して使用することが
できる。
ドーパントイオンとしては、（ｉ） ＰＦ６−１ＳｂＦ
６−１ＡｓＦｓ−，８ｂＣＬｅ−のどときＶｌｌ族の元
素ノハロゲン化アニオン、（ＩＩ）ＢＦ４−のごときＩ
ＩＩ ａ族のハロゲンアニオン、（ｌｉｔ） Ｉ −（
Ｉ ｓ−） Ｂ ｒ−１Ｃｔ−のごときハロゲンアニオ
ン、（ｉＶ） Ｃｔｏ ４−のごとき過塩素酸アニオン
、（Ｖ） Ｌ ｉ“、Ｎａ２、Ｋ＋、Ｃ３“のどときア
ルカリ金属イオン、（ｖｉ）ＲａＮ責几：炭素数１〜２
０個の炭化水素基）のごとき４級アンモニウムイオン、
（Ｖｉｉｆ） Ｒ４Ｐ ” （几：炭素数１〜２０個の
炭化水素基）のごときホスホニウムイオンなどを挙げる
ことができる。上述の陰イオンドーパント及び陽イオン
ドーパントを与える化合物の具体例としては、Ｌ ｉ
ｐＦ ａ、ＬｉＢＦ＜ 、ＬｉＣ４０４、ＮａＩ、Ｎａ
Ｃｌ０ａ、ＫＣｌＯ４、（Ｃ２Ｈ５）４ ＮＢＦ ４
、（Ｃ２Ｈ５）４ ＮＣ７０４、（Ｃ４Ｈ９）４ＮＢＦ
４ 、（Ｃ４Ｈ９）４ ＮｅｔＯｎなどを挙げることが
できるが、必ずしもこれ等に限定されるものではなく、
これらのドーパントは単独又は混合して使用することが
できる。
本発明において用いられる電解液は、上記ドーパントを
水又は非水溶媒に溶解したものであるが電池としては、
非水溶媒の方が望ましい。例えばニーデル類、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、カーボネート類、ニトロ化
合物等を用いることができる。これらの代表例としては
、テトラヒトシフラン、２−メチルテトラヒドロンラン
、１．４ジオキサン、モノグリム、アセトニトリル、プ
ロピオニトリル、１，２−ジクロロエタン、ｒ−ブチロ
ラクトン、ジメトキシエタン、ギ酸メチル、フロピレン
カーボネート、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キシド、ジメチルチオホルムアミド、スルホラン等を挙
げることができるが、これらは、単独又は混合して用い
ても良い。
水又は非水溶媒に溶解したものであるが電池としては、
非水溶媒の方が望ましい。例えばニーデル類、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、カーボネート類、ニトロ化
合物等を用いることができる。これらの代表例としては
、テトラヒトシフラン、２−メチルテトラヒドロンラン
、１．４ジオキサン、モノグリム、アセトニトリル、プ
ロピオニトリル、１，２−ジクロロエタン、ｒ−ブチロ
ラクトン、ジメトキシエタン、ギ酸メチル、フロピレン
カーボネート、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キシド、ジメチルチオホルムアミド、スルホラン等を挙
げることができるが、これらは、単独又は混合して用い
ても良い。
本発明の電解質の濃度は、電解質（ドーノくント）及び
溶媒の種類によって異なるが、通常は０．００１〜１０
モル／ｌの範囲である。
溶媒の種類によって異なるが、通常は０．００１〜１０
モル／ｌの範囲である。
以−ト六本発明を実施例によシ更に具体的に説明するが
、本発明はこれらに限定されない。
、本発明はこれらに限定されない。
実施例１
ドーパントに（ＣｚＨ，５）４ＮＢＦ４、溶媒にＣＨ３
ＣＮ。
ＣＮ。
（ｌ［１，０モル／ｌで４モルチのドーピングを行なっ
た。用いたポリアセチレン膜の厚みは２００８ｍ１密度
は０．５ｇ／ｃｍ”である。このポリアセチレンを１０
” ｍｍＨｇの真空下６０Ｕで１時間処理を行なった
のち電池に組み立てた。電流密度５ｍＡ／ｃＩｎ”での
充放電サイクルテストの結果を第３図の■に示す。第１
サイクルよシフ５チのクーロン効率が得られ、最大のク
ーロン効率は９９％を示した。
た。用いたポリアセチレン膜の厚みは２００８ｍ１密度
は０．５ｇ／ｃｍ”である。このポリアセチレンを１０
” ｍｍＨｇの真空下６０Ｕで１時間処理を行なった
のち電池に組み立てた。電流密度５ｍＡ／ｃＩｎ”での
充放電サイクルテストの結果を第３図の■に示す。第１
サイクルよシフ５チのクーロン効率が得られ、最大のク
ーロン効率は９９％を示した。
また、４モル−〇ドーピングを行ない、１０時間後の自
己放電率を測定したところ、７チであった。
己放電率を測定したところ、７チであった。
実施例２
ポリアセチレンを、１０−” ｓｍＨｇの真空下、１０
０Ｃで１時間処理した。この膜を用い、実施例１と同様
の自己放電テストを行なったところ、１０時間後の自己
放電率は８チであった。
０Ｃで１時間処理した。この膜を用い、実施例１と同様
の自己放電テストを行なったところ、１０時間後の自己
放電率は８チであった。
比較例
ポリアセチレンを１１０−２−Ｈの真空下、１２０Ｃで
１時間処理をした。この膜を用いて電池テストを行なっ
た所、初期のクーロン効率は５０チしか得られなかった
。また４モル−のドーピング率での１０時間後の自己放
電率は２５％と逆に未処理のポリアセチレンよシ増加し
た。
１時間処理をした。この膜を用いて電池テストを行なっ
た所、初期のクーロン効率は５０チしか得られなかった
。また４モル−のドーピング率での１０時間後の自己放
電率は２５％と逆に未処理のポリアセチレンよシ増加し
た。
主鎖に共役２型締合を有する高分子を電極に用いる２次
電池において、電極を真空下で加熱処理することによシ
吸着不純物の除去を行ない、自己放電率が低く、初期よ
りクーロン効率が高い高分子２次電池を提供できる。
電池において、電極を真空下で加熱処理することによシ
吸着不純物の除去を行ない、自己放電率が低く、初期よ
りクーロン効率が高い高分子２次電池を提供できる。
第１図はポリアセチレンを電極とした電池の構造を示す
概略図、第２図は従来技術による電池の自己放電特性図
、第３図は従来技術及び本発明によシミ池の充放電サイ
クル特性図である。 １・・・ポリアセチレン正極、２・・・ポリアセチレン
負￥ １ 口 コ 第 ２０ ＆１蒔Ｍ（ｋ） 箔 ３ 口 ０ ２ ４ ６ δ １０ サイワ１し［］数 （ロ） 第１頁の続き ■発明者 杉 本 博 幸 日立市幸町３丁１所内 ■発明者 遠 山 厚 子 日立市幸町３丁１所内 ０発 明 者 江 波 戸 昇 日立市幸町３丁１所内 ０発 明 者 飛 １） 紘 日立市幸町３丁１所内
概略図、第２図は従来技術による電池の自己放電特性図
、第３図は従来技術及び本発明によシミ池の充放電サイ
クル特性図である。 １・・・ポリアセチレン正極、２・・・ポリアセチレン
負￥ １ 口 コ 第 ２０ ＆１蒔Ｍ（ｋ） 箔 ３ 口 ０ ２ ４ ６ δ １０ サイワ１し［］数 （ロ） 第１頁の続き ■発明者 杉 本 博 幸 日立市幸町３丁１所内 ■発明者 遠 山 厚 子 日立市幸町３丁１所内 ０発 明 者 江 波 戸 昇 日立市幸町３丁１所内 ０発 明 者 飛 １） 紘 日立市幸町３丁１所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、主鎖に共役２束結合を有する高分子を電極に用いる
電池において、電極をあらかじめ真空加熱処理すること
を特徴とする２次電池。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記真空加熱処理
の加熱温度を１００Ｃ以下とすることを特徴とする２次
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58205268A JPS6097568A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | ２次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58205268A JPS6097568A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | ２次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6097568A true JPS6097568A (ja) | 1985-05-31 |
Family
ID=16504164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58205268A Pending JPS6097568A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | ２次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6097568A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243065A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-25 | Showa Denko Kk | 非水二次電池 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58205268A patent/JPS6097568A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243065A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-25 | Showa Denko Kk | 非水二次電池 |
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