JPS61224275A - 高分子電解質及び二次電池 - Google Patents
高分子電解質及び二次電池Info
- Publication number
- JPS61224275A JPS61224275A JP60063317A JP6331785A JPS61224275A JP S61224275 A JPS61224275 A JP S61224275A JP 60063317 A JP60063317 A JP 60063317A JP 6331785 A JP6331785 A JP 6331785A JP S61224275 A JPS61224275 A JP S61224275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- complex
- polymer electrolyte
- exchanger
- high polymer
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C3/00—Cyanogen; Compounds thereof
- C01C3/08—Simple or complex cyanides of metals
- C01C3/12—Simple or complex iron cyanides
-
- 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
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/84—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by UV- or VIS- data
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
- G02F1/1516—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising organic material
- G02F2001/1517—Cyano complex compounds, e.g. Prussian blue
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F2001/164—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect the electrolyte is made of polymers
-
- 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)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (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】
〔技術分野〕
本発明は高分子電解質及びそれを用いた二次電池に関す
る。
る。
マイクロエレクトロニクスの進歩にともない、軽量で小
型の電池の開発が望まれている。そのうち、−次電池に
関しては、かなり小型化されたいわゆるボタン形電池が
すでに市場に遭っている。
型の電池の開発が望まれている。そのうち、−次電池に
関しては、かなり小型化されたいわゆるボタン形電池が
すでに市場に遭っている。
一方、二次電池としては現在市販の大部分は鉛蓄電池と
ニッケルーカドミウム蓄電池で、いずれも大型で重いう
え、電解液に強酸または強アルカリを用いているため液
漏れなどで取扱いに不便な点が多い。これらの欠点を改
良すべく全固体薄膜二次電池の開発が活発に行なわれて
きている。全固体二次電池構成の代表的なものには、陰
極活物質として金属リチウムの薄膜を用い、陽極活物質
としてTi82などの無機物あるいはポリアセチレン、
ポリアニリン、ポリピロールなどの有機高分子化合物が
用いられている。全固体化するため固体電解質が用いら
れ、陰極活物質、固体電解質および陽極活物質を積層し
た構造の二次電池が一般的である。 しかしながら、上
記の全固体薄膜二次電池には下記に示すいくつかの問題
点が含まれている: (1)陰極活物質として一般に用いられている金属リチ
ウムは反応性がきわめて高く、とりわけ水に対する反応
性が高いため電池製造工程における防湿対策が厄介であ
る。
ニッケルーカドミウム蓄電池で、いずれも大型で重いう
え、電解液に強酸または強アルカリを用いているため液
漏れなどで取扱いに不便な点が多い。これらの欠点を改
良すべく全固体薄膜二次電池の開発が活発に行なわれて
きている。全固体二次電池構成の代表的なものには、陰
極活物質として金属リチウムの薄膜を用い、陽極活物質
としてTi82などの無機物あるいはポリアセチレン、
ポリアニリン、ポリピロールなどの有機高分子化合物が
用いられている。全固体化するため固体電解質が用いら
れ、陰極活物質、固体電解質および陽極活物質を積層し
た構造の二次電池が一般的である。 しかしながら、上
記の全固体薄膜二次電池には下記に示すいくつかの問題
点が含まれている: (1)陰極活物質として一般に用いられている金属リチ
ウムは反応性がきわめて高く、とりわけ水に対する反応
性が高いため電池製造工程における防湿対策が厄介であ
る。
(2)陽極活物質、とりわけ有機系陽極活物質の酸化に
よる劣化が著しい。
よる劣化が著しい。
(3)極活物質と固体電解質を三層に積層する必要から
電池全体の組み立てが煩雑である。
電池全体の組み立てが煩雑である。
本発明の目的は上記した諸問題を解決すべく、軽量かつ
安定性・耐久性に優れ、製造の芥易な全固体二次電池お
よびその主要部となる新規な高分子電解質を提供するこ
とにある。
安定性・耐久性に優れ、製造の芥易な全固体二次電池お
よびその主要部となる新規な高分子電解質を提供するこ
とにある。
〔発明の構成〕
本発明の高分子電解質は、一般式MA(ただし、MXA
はX価の遷移金属イオンを表わす。)で表わ2価の配位
子を表わす。)で表わされる金属錯イオンとから形成さ
れる錯体(該錯体を以下錯体物質と称する。)を例えば
陽イオン交換体、陰イオン交換体あるいはポリイオンコ
ンプレックスなどの高分子電解質に分散固定化させるこ
とによって得られる。
はX価の遷移金属イオンを表わす。)で表わ2価の配位
子を表わす。)で表わされる金属錯イオンとから形成さ
れる錯体(該錯体を以下錯体物質と称する。)を例えば
陽イオン交換体、陰イオン交換体あるいはポリイオンコ
ンプレックスなどの高分子電解質に分散固定化させるこ
とによって得られる。
本発明に用いるイオン交換体としては市販のイオン交換
体を用いることができる。イオン交換体は膜状、繊維状
、粒子状のいずれでも用いることができるが、全固体膜
型二次電池の製造に当っては、イオン交換膜が有効であ
る。市販のイオン交換膜としてはネオセプタ(商標)、
セレミオン(商標)、フレミオン(商標)、アンプノッ
クス(商標)、ナフィオン(商標)などが挙げられるが
、イオン伝導性、電気化学的不活性、耐久性、力学特性
等の観点から、陽イオン交換膜が好ましく、とりわけ、
フルオロカーボン系陽イオン交換膜であるナフィオン、
フレミオンなどが有効である。
体を用いることができる。イオン交換体は膜状、繊維状
、粒子状のいずれでも用いることができるが、全固体膜
型二次電池の製造に当っては、イオン交換膜が有効であ
る。市販のイオン交換膜としてはネオセプタ(商標)、
セレミオン(商標)、フレミオン(商標)、アンプノッ
クス(商標)、ナフィオン(商標)などが挙げられるが
、イオン伝導性、電気化学的不活性、耐久性、力学特性
等の観点から、陽イオン交換膜が好ましく、とりわけ、
フルオロカーボン系陽イオン交換膜であるナフィオン、
フレミオンなどが有効である。
この他、イオン交換繊維としてはポリスチレン系陰イオ
ン交換繊維であるアイオネツクス(商標)などが用いら
れる。粒子状イオン交換体としては強酸性陽イオン交換
樹脂であるアンバーライト(商標)−IR系、ダウエッ
クス(商標)−50系など、あるいは強塩基性陰イオン
交換樹脂であるアンバー2イト−II’LA系、ダウエ
ックス−1系、デュオライト(商標)−A系などが用い
られ、これ以外にも、キレート性イオン交換樹脂である
リターデイオン(商標)11なども有効である。
ン交換繊維であるアイオネツクス(商標)などが用いら
れる。粒子状イオン交換体としては強酸性陽イオン交換
樹脂であるアンバーライト(商標)−IR系、ダウエッ
クス(商標)−50系など、あるいは強塩基性陰イオン
交換樹脂であるアンバー2イト−II’LA系、ダウエ
ックス−1系、デュオライト(商標)−A系などが用い
られ、これ以外にも、キレート性イオン交換樹脂である
リターデイオン(商標)11なども有効である。
高分子電解質に含有される錯体物質を形成する一般式M
Aで表わされる金属イオンおよび一般式MYBで表わさ
れる金属イオンとしては2価ないし3価の遷移金属イオ
ンを例示しうるが、特にFe 。
Aで表わされる金属イオンおよび一般式MYBで表わさ
れる金属イオンとしては2価ないし3価の遷移金属イオ
ンを例示しうるが、特にFe 。
5+ 2+ 2+ 5+
2+ 3+ 2+re %Ni
、Co 、Co 、 Ru 、Ru 、
OsおよびO5などの第■属に属する2価ないし3価の
遷移金属イオンが好適である。一般式L で表わされる
配位子としてはCN−1803’−1AsO”;”、と
しては、例えば(Fe(CN)6) 、[Fe(ON
)、s) 、〔Fe(CN)5・H20〕、〔Fe(
CN)5・Co1 および(Ru(へ)6〕 など
が挙げられる。
2+ 3+ 2+re %Ni
、Co 、Co 、 Ru 、Ru 、
OsおよびO5などの第■属に属する2価ないし3価の
遷移金属イオンが好適である。一般式L で表わされる
配位子としてはCN−1803’−1AsO”;”、と
しては、例えば(Fe(CN)6) 、[Fe(ON
)、s) 、〔Fe(CN)5・H20〕、〔Fe(
CN)5・Co1 および(Ru(へ)6〕 など
が挙げられる。
次に、高分子電解質内に錯体物質を含有せしめる方法と
しては、次に示すイオン交換反応がある。
しては、次に示すイオン交換反応がある。
即ち、高分子電解質として陽イオン交換体を用いる場合
には、一般式MXAで表わされる金属イオンの供給物質
、例えばFeC12、F eCl s 、RuCl s
又はCoCl 2などの水溶液に、該陽イオン交換体を
浸漬し、イオン交換反応によシ、一般式MXAで表わさ
れる金属イオンを含有せしめ、しかる後、一般式MYB
(CN)5L で表わされる金属錯イオンの供給物質、
例えばに3〔Fe(CN)6〕、(−s s (Fe
(CN ) 6 )、N4〔Fe(CN)6〕、N2〔
Fe(CN)5・l■20〕、N2〔Fe(CN)5.
CO)又はに4(flu(CN)6)などの水浴液に、
一般式MAで表わされる金属イオンを含有しているイオ
ン交換体を浸漬させることにより、錯体物質を陽イオン
交換体に好適に含有分散せしめることができる。
には、一般式MXAで表わされる金属イオンの供給物質
、例えばFeC12、F eCl s 、RuCl s
又はCoCl 2などの水溶液に、該陽イオン交換体を
浸漬し、イオン交換反応によシ、一般式MXAで表わさ
れる金属イオンを含有せしめ、しかる後、一般式MYB
(CN)5L で表わされる金属錯イオンの供給物質、
例えばに3〔Fe(CN)6〕、(−s s (Fe
(CN ) 6 )、N4〔Fe(CN)6〕、N2〔
Fe(CN)5・l■20〕、N2〔Fe(CN)5.
CO)又はに4(flu(CN)6)などの水浴液に、
一般式MAで表わされる金属イオンを含有しているイオ
ン交換体を浸漬させることにより、錯体物質を陽イオン
交換体に好適に含有分散せしめることができる。
上記の一般弐MXAで表わされる金属イオンを金属錯イ
オンを含む水溶液は任意の濃度でよいが、極く低濃度で
は反応に時間を要するので、1m〜1〜100mMの濃
度が好ましい。
オンを含む水溶液は任意の濃度でよいが、極く低濃度で
は反応に時間を要するので、1m〜1〜100mMの濃
度が好ましい。
錯体物質を含有したイオン交換体内に、未反応の一般式
MAで表わされる金属イオンが、存在する場合には、例
えばKCI 5RbC1、CsCl又はN17I4C1
などの任意の濃度の水浴液に該イオン交換体を浸漬させ
ることにより、除去することができる。高分子電解質と
して陰イオン交換体を用いる場合には、陽イオン交換体
の場合と逆の順序で浸漬させることによυ、錯体物質を
陰イオン交換体に含有させることができる。
MAで表わされる金属イオンが、存在する場合には、例
えばKCI 5RbC1、CsCl又はN17I4C1
などの任意の濃度の水浴液に該イオン交換体を浸漬させ
ることにより、除去することができる。高分子電解質と
して陰イオン交換体を用いる場合には、陽イオン交換体
の場合と逆の順序で浸漬させることによυ、錯体物質を
陰イオン交換体に含有させることができる。
このようにして形成される錯体物着た例えば、(Fe)
4〔Fe(CW)6〕6(不溶性プルシアンブルー)、
■ (re )4(几u(CN)6〕3(ルテニウムパー
プル)、(Fe)4〔08(cN)6〕3(オスミウム
パープル)、FeCFe(cN)5.H20〕、Fe”
Ck’e ’tcN)5−NH3)、Fe (Fe
(CN)−COI、Fe CFe (CN)、s)
、Cox(FeMCcN) ) ’−などの組成式
で表わされる構造あるいはこれらに類似の構造をとると
考えられる。しかし、必らずしも上記した錯体構造に限
定されず、高分子電解質中に存在する解離基、及び/又
はイオンが関与した錯体構造も考えることができる。
4〔Fe(CW)6〕6(不溶性プルシアンブルー)、
■ (re )4(几u(CN)6〕3(ルテニウムパー
プル)、(Fe)4〔08(cN)6〕3(オスミウム
パープル)、FeCFe(cN)5.H20〕、Fe”
Ck’e ’tcN)5−NH3)、Fe (Fe
(CN)−COI、Fe CFe (CN)、s)
、Cox(FeMCcN) ) ’−などの組成式
で表わされる構造あるいはこれらに類似の構造をとると
考えられる。しかし、必らずしも上記した錯体構造に限
定されず、高分子電解質中に存在する解離基、及び/又
はイオンが関与した錯体構造も考えることができる。
錯体物質がイオンの場合には、高分子電解質中で】価の
陽イオンを対イオンとして、電荷が中性な塩として存在
すると思われる。このような塩としては、例えば、Kf
i″e CPe (CN)、sX 可溶ブルー/7
7ブルー)又はKCo r i’e (C,”N)
6)などが挙+ けられる。なお、1価の陽イオンとしては、K%価の陽
イオンは、上記した一般式MYB(CN)5Lで表わさ
れる金属錯イオンの供給物質、例えばKs CFe (
CN)6 )、Cs s (Fe (CN )6 )、
N4(Fe(CN)6)、N2〔Fe(CN)5・H2
0〕、N2 (Fe ((−N)s ・■〕、N4〔I
もu (CN ) b )など、又は未反応の一般弐M
XAで表わされる金属イオンの除去のために使用したK
CI。
陽イオンを対イオンとして、電荷が中性な塩として存在
すると思われる。このような塩としては、例えば、Kf
i″e CPe (CN)、sX 可溶ブルー/7
7ブルー)又はKCo r i’e (C,”N)
6)などが挙+ けられる。なお、1価の陽イオンとしては、K%価の陽
イオンは、上記した一般式MYB(CN)5Lで表わさ
れる金属錯イオンの供給物質、例えばKs CFe (
CN)6 )、Cs s (Fe (CN )6 )、
N4(Fe(CN)6)、N2〔Fe(CN)5・H2
0〕、N2 (Fe ((−N)s ・■〕、N4〔I
もu (CN ) b )など、又は未反応の一般弐M
XAで表わされる金属イオンの除去のために使用したK
CI。
RbCl 、 CsCl 5NH4CI ftどの物質
に由来すル4のである。
に由来すル4のである。
以上のようにして得られた錯体物質を含む高分子m解質
は、支持電極と接合することにより、本発明の、簡単な
構造を有する全固体二次電池を構成する(第1図)。錯
体物質を含む高分子・電解質■と支持電極■の接合方法
としては、高分子電解質のが膜状である場合、線膜■の
両面に真空蒸着法、スパッタリング法、無電解メッキ法
などにより金、白金などの低気化学的に不活性彦金属薄
膜をコーティングして、これを支持電極■とすることも
可能であるし、あるいは2枚の電極基板、例えば、ネサ
ガラス、導電性高分子膜、金属板などを支持電極■とし
て線膜■に圧着することもできるO 高分子寛解質■が繊維状である場合は、炭素繊維、金属
繊維などの電気伝導率の高い繊維を支持電極■として用
い、該高分子電解質繊維のと導電性繊維■を混合紡織す
ることにより布状の二次電池を構成することも可能であ
る。さらに、高分子電解質■が粒子状である場合、該粒
子を2枚のネサガラス、軍属板などの支持電極■の間に
直接圧着するか、あるいは金属倣粉体、炭素微粉体など
の導電性粉体とともに第二の尚分子(いずれの構造を有
する高分子でもよりが、製膜性に険れたボリステレン、
ポリアクリロlトリル、ポリエステル、あるいはその共
重合体などが好ましい)マトリックス中に溶融分散、溶
解分散などの方法を用いて分散同定化させたうえで支持
電極■と接合することができる。
は、支持電極と接合することにより、本発明の、簡単な
構造を有する全固体二次電池を構成する(第1図)。錯
体物質を含む高分子・電解質■と支持電極■の接合方法
としては、高分子電解質のが膜状である場合、線膜■の
両面に真空蒸着法、スパッタリング法、無電解メッキ法
などにより金、白金などの低気化学的に不活性彦金属薄
膜をコーティングして、これを支持電極■とすることも
可能であるし、あるいは2枚の電極基板、例えば、ネサ
ガラス、導電性高分子膜、金属板などを支持電極■とし
て線膜■に圧着することもできるO 高分子寛解質■が繊維状である場合は、炭素繊維、金属
繊維などの電気伝導率の高い繊維を支持電極■として用
い、該高分子電解質繊維のと導電性繊維■を混合紡織す
ることにより布状の二次電池を構成することも可能であ
る。さらに、高分子電解質■が粒子状である場合、該粒
子を2枚のネサガラス、軍属板などの支持電極■の間に
直接圧着するか、あるいは金属倣粉体、炭素微粉体など
の導電性粉体とともに第二の尚分子(いずれの構造を有
する高分子でもよりが、製膜性に険れたボリステレン、
ポリアクリロlトリル、ポリエステル、あるいはその共
重合体などが好ましい)マトリックス中に溶融分散、溶
解分散などの方法を用いて分散同定化させたうえで支持
電極■と接合することができる。
このようにして得られた二次電池は以下のような機構に
よって作動するものと思われる。即ち錯体物質が充電時
には陽極上で篩原子価状態に酸化されると同時に高分子
電解質及び/又は該錯体物質十 N1t4 などの陽イオンを放出し、隙極上では低原
子価状態に還元された該錯体物質が上記の醋イオン用仏
保たれることになる。放電時には上記と逆の酸化還元反
応が生起して、これにともなって−価陽イオンは上記と
は逆の方向に移動する。以上のようにして電池慎能が発
現される。
よって作動するものと思われる。即ち錯体物質が充電時
には陽極上で篩原子価状態に酸化されると同時に高分子
電解質及び/又は該錯体物質十 N1t4 などの陽イオンを放出し、隙極上では低原
子価状態に還元された該錯体物質が上記の醋イオン用仏
保たれることになる。放電時には上記と逆の酸化還元反
応が生起して、これにともなって−価陽イオンは上記と
は逆の方向に移動する。以上のようにして電池慎能が発
現される。
通常、電池を作製する場合、電池活物質として正極側と
負&、側に夫々一対のレドックス剤を必要とするが、本
発明における錯体物質は異なる2つの原子価状態をもつ
ため電池活物質が一種類ですけ正極活物質、負極活物質
および電解質の少なくとも3成分が積層した構造で構成
されなければならなかったのに対して、本発明の電池は
これらすべての電池構成部を一体化でき、電池m遺をき
わめて簡素化することが可能となった。この結果、本発
明の二次電池は以下に示すような多くのメリットを有し
ている。
負&、側に夫々一対のレドックス剤を必要とするが、本
発明における錯体物質は異なる2つの原子価状態をもつ
ため電池活物質が一種類ですけ正極活物質、負極活物質
および電解質の少なくとも3成分が積層した構造で構成
されなければならなかったのに対して、本発明の電池は
これらすべての電池構成部を一体化でき、電池m遺をき
わめて簡素化することが可能となった。この結果、本発
明の二次電池は以下に示すような多くのメリットを有し
ている。
(1)簡便且つ安価に製造できる
(2)薄膜、軽量小型化が可能である
(3)電池全体をフレキシブルにできる(4)全固体型
であるので電解液の液漏れの心配がない (5)充放電により電池活物質の色調変化を伴なうので
、充放電の度合を外部から肉眼で判定できる 次に実施例によυ本発明を更に詳細に説明する。
であるので電解液の液漏れの心配がない (5)充放電により電池活物質の色調変化を伴なうので
、充放電の度合を外部から肉眼で判定できる 次に実施例によυ本発明を更に詳細に説明する。
〔実施例1〕
ナスイオンl l 7 (DuPont社製、膜厚約1
100p 、表面、114m )をN2気流下でFeC
12水溶液(50mM)におよそ1時間浸漬した。その
後、線膜を水洗したのち、K3(Fe(CN)6)水溶
液(50mM)におよそr時間浸漬した。線膜は後者の
液に浸漬すると同時に徐々にプルシアンブルー特有の青
色を呈した。その可視吸収スペクトルを第2図に示した
。線膜を、最後にKCI水溶液(約1.OM)におよそ
1時間浸漬することによって、未反応の2+ Fe イオンをにイオンと置換することにより膜中よ
シ除去した。このようにして得られたFe及び(Fe
(CY’J) 、s ) から形成される錯体物質含
有ナフィオン膜を2枚のITO(インジウム−スズ酸化
物)コートガラス電極板(松崎真空(株)製、表面抵抗
約100/口)の間に圧着し、夫々のITOを作用極お
よび対極として(参照極なし)サイクリックポルタッグ
ラムを求めた。そのときの電圧−電流曲線を第3図に示
した。この電圧−電流曲線は、得られた錯体がプルシア
ンブルーと同様に2つの酸化還元状態を有することを示
している。
100p 、表面、114m )をN2気流下でFeC
12水溶液(50mM)におよそ1時間浸漬した。その
後、線膜を水洗したのち、K3(Fe(CN)6)水溶
液(50mM)におよそr時間浸漬した。線膜は後者の
液に浸漬すると同時に徐々にプルシアンブルー特有の青
色を呈した。その可視吸収スペクトルを第2図に示した
。線膜を、最後にKCI水溶液(約1.OM)におよそ
1時間浸漬することによって、未反応の2+ Fe イオンをにイオンと置換することにより膜中よ
シ除去した。このようにして得られたFe及び(Fe
(CY’J) 、s ) から形成される錯体物質含
有ナフィオン膜を2枚のITO(インジウム−スズ酸化
物)コートガラス電極板(松崎真空(株)製、表面抵抗
約100/口)の間に圧着し、夫々のITOを作用極お
よび対極として(参照極なし)サイクリックポルタッグ
ラムを求めた。そのときの電圧−電流曲線を第3図に示
した。この電圧−電流曲線は、得られた錯体がプルシア
ンブルーと同様に2つの酸化還元状態を有することを示
している。
この両端子に1.0■の電圧を印加することにより・て
充電しく通電量0.05 C)、その後開回路電圧(V
oc)及び短絡電流(J8.c)を測定した。
充電しく通電量0.05 C)、その後開回路電圧(V
oc)及び短絡電流(J8.c)を測定した。
結果を第1表に示した。
し/
〔実施例2〜7〕
すフイオン] l 7 (Du Pont社製、膜厚的
1OL)μm1表面槓4CII)あるいはフレミオン(
旭硝子製、膜厚約2t)Onm、表面積4C112)を
、実施例1で示したのと同じ要領で、X価の遷移金属イ
オン(MA)の塩化物を含む水陪液とY価の遷移金属イ
\〜1 オン(MYB)の錯塩Kn[MYB(CN)5L )(
n=2 tり楼C)を含む水溶液に順次浸漬したあと、
KCI水溶 ・液(約1.OM)で洗浄した。このよ
うにして得られた混合原子価錯体を含有する陽イオン交
換膜を2枚の■TOコートfJラス11t極板の間に圧
着すること嬶#1ヘレr(。/ とによって、第1図に示すような電池炭#負前妻、−゛
両端子に1.0■の電圧を 印加することによって充電しく通電1i 0,05 C
)、その後開回路電圧(Voc)及び短絡電流(Jsc
)を測定した。
1OL)μm1表面槓4CII)あるいはフレミオン(
旭硝子製、膜厚約2t)Onm、表面積4C112)を
、実施例1で示したのと同じ要領で、X価の遷移金属イ
オン(MA)の塩化物を含む水陪液とY価の遷移金属イ
\〜1 オン(MYB)の錯塩Kn[MYB(CN)5L )(
n=2 tり楼C)を含む水溶液に順次浸漬したあと、
KCI水溶 ・液(約1.OM)で洗浄した。このよ
うにして得られた混合原子価錯体を含有する陽イオン交
換膜を2枚の■TOコートfJラス11t極板の間に圧
着すること嬶#1ヘレr(。/ とによって、第1図に示すような電池炭#負前妻、−゛
両端子に1.0■の電圧を 印加することによって充電しく通電1i 0,05 C
)、その後開回路電圧(Voc)及び短絡電流(Jsc
)を測定した。
結果を第1表にまとめて示した。
特開H,VG1−224275(6)
第1図は本発明の二次電池の1例を示す断面図である。
■・・・・錯体物質を含む高分子電解質■・・・・支持
電極 第2図は本発明の高分子電解質の可視吸収スペクトルの
1例を示す。 第3図は本発明の二次電池のポルタモグラムの1例を示
す。
電極 第2図は本発明の高分子電解質の可視吸収スペクトルの
1例を示す。 第3図は本発明の二次電池のポルタモグラムの1例を示
す。
Claims (2)
- (1)一般式M^X_Aで表わされる金属イオンと一般
式M^Y_B(CN)_5L^Zで表わされる金属錯イ
オンとから形成される錯体を含む高分子電解質(ただし
、M^X_AおよびM_^YBはそれぞれX価およびY
価の遷移金属イオンを表わし、L^ZはZ価の配位子を
表わす。)。 - (2)一般式M^X_Aで表わされる金属イオンと一般
式M^Y_B(CN)_5^ZLで表わされる金属錯イ
オンとから形成される錯体を含む高分子電解質及び支持
電極から構成される二次電池(ただし、M^X_Aおよ
びM^Y_BはそれぞれX価およびY価の遷移金属イオ
ンを表わし、L^ZはZ価の配位子を表わす。)。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60063317A JPS61224275A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 高分子電解質及び二次電池 |
EP19860104314 EP0197465A3 (en) | 1985-03-29 | 1986-03-27 | Solid electrochemically reactive materials and thin-film devices using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60063317A JPS61224275A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 高分子電解質及び二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61224275A true JPS61224275A (ja) | 1986-10-04 |
Family
ID=13225772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60063317A Pending JPS61224275A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 高分子電解質及び二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61224275A (ja) |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60063317A patent/JPS61224275A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3429305B2 (ja) | イオン伝導性ポリマー材料 | |
JP5197905B2 (ja) | 電気化学構造部材用フィルム及びそのフィルムの製造方法 | |
US6706441B1 (en) | Paste-like masses for electrochemical components, layers produced therefrom, and electrochemical components | |
US4226924A (en) | Thin metal-halogen cells | |
US5209980A (en) | Transparent counterelectrodes | |
US5215821A (en) | Solid-state electrochromic device with proton-conducting polymer electrolyte and Prussian blue counterelectrode | |
JPH08502386A (ja) | 空気電極を用いた電力配給用電気化学的装置 | |
EP0131392A1 (en) | Secondary cell | |
US7479350B1 (en) | Pasty materials with nanocrystalline materials for electromechanical components and layers and electromechanical components with said materials | |
WO2014104282A1 (ja) | 静止型バナジウムレドックス電池 | |
EP0492387B1 (en) | Solid-state electrochromic device with proton-conduction polymer electrolyte | |
Honda et al. | Polymerization of transition metal complexes in solid polymer electrolytes | |
JPH01501666A (ja) | 二次電池 | |
JPS61224275A (ja) | 高分子電解質及び二次電池 | |
CN109980226B (zh) | 一种具有聚酰胺光亮剂层的锌负极及其制备方法和应用 | |
JPH0523292B2 (ja) | ||
EP0197465A2 (en) | Solid electrochemically reactive materials and thin-film devices using the same | |
KR102210657B1 (ko) | 니켈을 전극활물질로 포함하는 수계 레독스 흐름 전지 | |
TW202105812A (zh) | 惰性電流收集器 | |
JPS62115663A (ja) | 有機電解液二次電池 | |
JPS63205063A (ja) | 電池の製造方法 | |
JPH08109196A (ja) | 複合電極およびその製造方法 | |
JPS61143727A (ja) | エレクトロクロミツクデイスプレイ素子 | |
JPS62246926A (ja) | 高分子化合物の脱ド−ピング方法 | |
CN115566283A (zh) | 一种耐低温水系锌离子电池及其制备方法 |