JPS6355861A - Secondary battery - Google Patents

Secondary battery

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JPS6355861A
JPS6355861A JP61199780A JP19978086A JPS6355861A JP S6355861 A JPS6355861 A JP S6355861A JP 61199780 A JP61199780 A JP 61199780A JP 19978086 A JP19978086 A JP 19978086A JP S6355861 A JPS6355861 A JP S6355861A
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JP
Japan
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compound
polyaniline
complexation
acid
proton acid
Prior art date
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Pending
Application number
JP61199780A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masataka Takeuchi
正隆 武内
Masao Kobayashi
小林 征男
Tomotaka Kimotsuki
肝付 奉敬
Manabu Ohira
学 大平
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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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 JPS6355861A publication Critical patent/JPS6355861A/en
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
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Abstract

PURPOSE:To be able to attain all of a high energy density, a low self-discharge, high charge and discharge efficiencies and a long cycle life by complexing an undoped polyaniline type compound with proton acid in non-aqueous system. CONSTITUTION:Polyaniline type compound used for a positive electrode is formed by complexation of undoped polyaniline type compound with proton acid in non-aqueous system. The undoped polyaniline compound is allowable to form a complex compound directly by proton acid, but preferably to remove components which are soluble in electrolyte used for secondary battery before complexation by proton acid. Suitable complexation processes of polyaniline compound by proton acid in non-aqueous system are: complexation in atmosphere of proton acid gas such as HCl, complexation in non-aqueous solution of proton acid such as acetonitrile solution of p-toluene sulfonic acid, and complexation of HF in an eutectic of NH4F.nHF.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エネルギー密度が高く、自己放電が小ざく、
υイクル寿命が長く、かつ充、放電効率(クーロン効率
)の良好な非水二次電池に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention has a high energy density, small self-discharge,
υRegarding a non-aqueous secondary battery with a long cycle life and good charging and discharging efficiency (Coulombic efficiency).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

主鎖に共役二重結合を有する高分子化合物を電極に用い
た、いわゆるポリマー電池は、高エネルギー密度二次電
池として期待されている。ポリマー電池に関してはすで
に多くの報告がなされており、例えば、ビー・ジエー・
ナイグレイ等、ジャーナル・オブ・ザ・ケミカル・ソサ
イアテイ、ケミカル−コミュニケーション、1979年
、第594頁(P、J、Nigrey等、 J、C,S
、、Chem、Commun、、  1979工594
) 、ジャーナル・エレクトロケミカル・ソサイアティ
、1981年、第1651頁(J、 EIectroc
hcn+。
A so-called polymer battery, in which a polymer compound having a conjugated double bond in its main chain is used as an electrode, is expected to be a high energy density secondary battery. Many reports have already been made regarding polymer batteries, such as B.G.
Nigrey et al., Journal of the Chemical Society, Chemical Communication, 1979, p. 594 (P, J, Nigrey et al., J, C, S
,,Chem,Commun,, 1979 Engineering 594
), Journal Electrochemical Society, 1981, p. 1651 (J, EIectroc
hcn+.

Sac、、 19811651) 、特開昭56−13
6469号、同57−121168号、同59−387
0号、同59−3872号、同59−3873号、同 
59−196566号、同59−196573号、同5
9−203368号、同59−203369号等をその
一部としてあげることができる。
Sac,, 19811651), Japanese Patent Publication No. 56-13
No. 6469, No. 57-121168, No. 59-387
No. 0, No. 59-3872, No. 59-3873, No. 59-3872, No. 59-3873, No.
No. 59-196566, No. 59-196573, No. 5
No. 9-203368, No. 59-203369, etc. can be mentioned as some of them.

また、アニリンを電解酸化重合して得られるポリアニン
を水溶液系または非水溶媒系の″電池の電極として用い
る提案もすでになされている〔エイ・ジー・マツクダイ
アーミド等、ポリマー・プレブリンツ、第25巻、ナン
バー2.第248頁(i984年)  (A、G、Ha
cOiarr6id et al、Polyoerρr
eprints、 25 N(i2,248(i984
) ) 、佐々木等、電気化学協会第51大会要旨集、
123 (i983)、電気化学協会第51大会要旨集
、228 (i984)’ )。
In addition, there has already been a proposal to use polyanine obtained by electrolytic oxidation polymerization of aniline as an electrode for aqueous or non-aqueous batteries [A.G. Matsuku Diarmid et al., Polymer Preprints, Vol. 25] , Number 2. Page 248 (i984) (A, G, Ha
cOiarr6id et al, Polyoerρr
eprints, 25 N(i2,248(i984
) ), Sasaki et al., Abstracts of the 51st Conference of the Electrochemical Society,
123 (i983), Proceedings of the 51st Conference of the Electrochemical Society, 228 (i984)').

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、従来公知のポリマーを電極に用いたポリマー電
池では、(i)高エネルギー密度、0〕低自己放電、0
高充、放電効率、および(ト)長サイクル寿命を同時に
満足するものは得られていない。
However, in polymer batteries using conventionally known polymers as electrodes, (i) high energy density, 0] low self-discharge, 0
Nothing has been obtained that simultaneously satisfies high charging, discharging efficiency, and (g) long cycle life.

本発明者らは、上記4つの電池特性を同時に満足する二
次電池を得るべく種々検討した結果、正極のポリアニリ
ン系化合物を選択することによって、電池性能が改善さ
れることを発見した。
The present inventors have conducted various studies to obtain a secondary battery that satisfies the above four battery characteristics at the same time, and have discovered that battery performance can be improved by selecting a polyaniline compound for the positive electrode.

本発明は上記の発見に基づいてなされたもので、上記4
つの電池特性を同時に満足する二次電池を提供すること
を目的とする。
The present invention was made based on the above-mentioned discovery, and
The purpose of the present invention is to provide a secondary battery that simultaneously satisfies two battery characteristics.

C問題点を解決するための手段〕 本発明は上記の目的を達成ずべくなされたもので、その
要旨は、正極にポリアニリン系化合物を用い、負極に(
i)アルカリ全屈、(it)アルカリ金属合金、(至)
導電性高分子、0アルカリ金属またはアルカリ金属合金
と電導性高分子との複合体、或いは(v)層間化合物を
用いた二次電池において、上記ポリアニリン系化合物が
アンドープ状態のポリアニリン系化合物を非水系でプロ
トン酸により錯化したものである二次電池にある。
Means for Solving Problem C] The present invention has been made to achieve the above object, and its gist is that a polyaniline compound is used for the positive electrode, and (
i) Total alkali, (it) Alkali metal alloy, (to)
In a secondary battery using a conductive polymer, a composite of an alkali metal or an alkali metal alloy and a conductive polymer, or (v) an intercalation compound, the polyaniline compound in which the polyaniline compound is undoped is used in a non-aqueous system. It is found in secondary batteries that are complexed with protonic acid.

〔発明の具体的構成および作用〕[Specific structure and operation of the invention]

以下本発明の詳細な説明する。 The present invention will be explained in detail below.

本発明の二次電池の正極に用いられるポリアニリン系化
合物は、下記の一般式(i)または(2)で表わされる
アニリン系化合物の酸化重合体であり、一般式(i)ま
たは(2)のアニリン系化合物の単独重合体であっても
、共重合体であっても(但し、式中R1〜R6は水素原
子、炭素数が1〜5のアルキル基本またはアルコキシ基
、X、Yは水素原子または)1ニル基である。)一般式
が(i)および(2)で表わされるアニリン系化合物と
しては、例えばアニリン、2−メチル−アニリン、2,
5−ジメチル−アニリン、2−メトキシ−アニリン、2
・5−ジメトキシ−アニリン、0−フェニレンジアミン
、3−メチル−1・2−ジアミノ−ベンゼン、ジフェニ
ルアミン、]−リフェニルアミン等があげられる。これ
らのうちでも好ましいものとしては、アニリン、0−フ
ェニレンジアミン、トリフェニルアミンがあげられ、特
に好ましいものとしてはアニリンがあげられる。
The polyaniline compound used in the positive electrode of the secondary battery of the present invention is an oxidized polymer of an aniline compound represented by the following general formula (i) or (2). Whether it is a homopolymer or a copolymer of aniline-based compounds (in the formula, R1 to R6 are hydrogen atoms, alkyl bases or alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms, and X and Y are hydrogen atoms. or) is a 1-nyl group. ) Examples of aniline compounds represented by formulas (i) and (2) include aniline, 2-methyl-aniline, 2,
5-dimethyl-aniline, 2-methoxy-aniline, 2
-5-dimethoxy-aniline, 0-phenylenediamine, 3-methyl-1,2-diamino-benzene, diphenylamine, ]-liphenylamine and the like. Among these, preferred are aniline, 0-phenylenediamine, and triphenylamine, and particularly preferred is aniline.

上記ポリアニリン系化合物は、電気化学的酸化重合法、
化学的酸化重合法、またはグリニヤール法のいずれの方
法でも製造することができる。
The above polyaniline compound can be produced by electrochemical oxidation polymerization method,
It can be produced by either a chemical oxidative polymerization method or a Grignard method.

電気化学的1合法を用いる場合、アニリン系化合物の重
合は陽If!、酸化により行われるが、そのためには例
えば2〜20mA/ ciの電流密度が用いられ、多く
は5〜3(iv)ボルトの電圧が印加される。重合は好
ましくはアニリン系化合物が可溶な補助液体の存在下で
行われ、そのためには水または極性有機溶剤が使用でき
る。水と混合しうる溶剤を使用するときは少量の水を添
加してもよい。
When electrochemical method 1 is used, polymerization of aniline compounds is positive If! , by oxidation, for which current densities of, for example, 2-20 mA/ci are used, and voltages of often 5-3 (iv) volts are applied. The polymerization is preferably carried out in the presence of an auxiliary liquid in which the aniline compound is soluble, for which water or a polar organic solvent can be used. When using a water-miscible solvent, a small amount of water may be added.

優れた有機溶剤は、アルコール、エーテル例えばジオキ
サン、テトラヒドロフラン、アセトン、アセトニトリル
、ベンゾニトリル、ジメチルボルムアミド、N−メチル
ピロリドンである。
Preferred organic solvents are alcohols, ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, acetone, acetonitrile, benzonitrile, dimethylbormamide, N-methylpyrrolidone.

重合は11化合物化剤の存在下で行われる。これは、ア
ニオンとしてC1−、B’−+  i−+ F−+BF
a  −+△5Fa−,ASF6−.5bFs −。
Polymerization is carried out in the presence of a compounding agent. This is C1-, B'-+ i-+ F-+BF as anions.
a −+Δ5Fa−, ASF6−. 5bFs-.

5bCJ −+ PF6−、CJOa−、H3O4−。5bCJ-+PF6-, CJOa-, H3O4-.

およびSO2−4の基を含有する塩を意味する。得られ
るポリアニリン系化合物は、対応するアニオンによりド
ープ状態(錯化合物)になっている。
and a salt containing a SO2-4 group. The resulting polyaniline compound is doped (complex compound) with the corresponding anion.

これらの塩は、カチオンとして例えば4級アンモニウム
カチオン、リチウムカチオン、ナトリウムカチオンまた
はカリウムカチオンを含有する。
These salts contain, for example, quaternary ammonium, lithium, sodium or potassium cations as cations.

この種の化合物の使用は既知であって、本発明の対象で
はない。
The use of compounds of this type is known and is not the subject of the present invention.

ポリアニリン系化合物を化学的酸化重合法で製造する場
合には、例えばアニリン系化合物を強酸水溶液中で無機
の過酸化物により、重合させることができる。この方法
によると、ポリアニリン系化合物が微粉末状で得られる
が、この方法においてもアニオンが存在するので、ポリ
アニリン系化合物は対応するアニオンによりドープ状態
(錯化合物)になっている。
When producing a polyaniline compound by a chemical oxidative polymerization method, for example, the aniline compound can be polymerized in a strong acid aqueous solution with an inorganic peroxide. According to this method, a polyaniline compound is obtained in the form of a fine powder, but since an anion is also present in this method, the polyaniline compound is doped (complex compound) with the corresponding anion.

ポリアニリン系化合物の化学的酸化重合法で製造する場
合に用いられる無機過酸化物は、強酸水溶液に溶解する
ものであれば特に限定はなく、例えば過硫酸アンモニウ
ム、過硫酸カリウム、過酸化水素、過硫酸アンモニウム
−Fe(II)イオンレドックス系、′iAm化水素−
Fe (’l )イオンレドックス系1重クロム酸カリ
ウム、過マンガン酸カリウム、塩素酸ナトリウム等があ
げられるが、電池性能の良好な二次電池を得る点からは
、過硫酸アンモニウム、過硫酸アンモニウム−Fe(I
I)イオンレドックス系、過酸化水素−Fe(If)イ
オンレドックス系が好ましい。
The inorganic peroxide used in the production of polyaniline compounds by the chemical oxidation polymerization method is not particularly limited as long as it is soluble in a strong acid aqueous solution, and examples include ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, and ammonium persulfate. -Fe(II) ion redox system, 'iAm hydrogenide-
Examples of Fe ('l) ion redox systems include potassium monochromate, potassium permanganate, and sodium chlorate, but from the viewpoint of obtaining a secondary battery with good battery performance, ammonium persulfate, ammonium persulfate-Fe I
I) Ion redox system and hydrogen peroxide-Fe(If) ion redox system are preferred.

ポリアニリン系化合物をグリニヤール法で’IJ Ti
する場合には、特開昭60−212420号公報に記載
されるようにトリフェニルアミンの重合に従って行えば
よい。この方法によれば、ポリアニリン系化合物はアン
ドープ状態で得られる。
'IJ Ti' polyaniline compound by Grignard method
In this case, it may be carried out according to the polymerization of triphenylamine as described in JP-A-60-212420. According to this method, the polyaniline compound is obtained in an undoped state.

本発明においては、まずドープ状態のポリアニリン系化
合物をアンドープ状態する。
In the present invention, first, a doped polyaniline compound is brought into an undoped state.

ドープ状態のポリアニリン系化合物をアンド−ピングす
る方法としては、 (i)化学的酸化重合法または電気化学的酸化重合法で
得られたドープ状態のポリアニリン系化合物をアルカリ
で補償する方法、 Oi)  化学的酸化重合法または電気化学的酸化重合
法で得られたドープ状態のポリアニリン系化合物を電気
化学的にアンドープする方法、0 化学的酸化重合法ま
たは電気化学的酸化重合法で得られたドープ状態のポリ
アニリン系化合物を1(iv)〜3(iv)℃の温度範
囲で加熱処理することによりアンドープする方法、等が
あげられる。
Methods for undoping a doped polyaniline compound include (i) a method of compensating a doped polyaniline compound obtained by a chemical oxidative polymerization method or an electrochemical oxidative polymerization method with an alkali, and Oi) a chemical method. A method of electrochemically undoping a doped polyaniline compound obtained by a chemical oxidative polymerization method or an electrochemical oxidative polymerization method, 0. Examples include a method of undoping a polyaniline compound by heat treating it in a temperature range of 1(iv) to 3(iv)°C.

グリニヤール法で得られるポリアニリン系化合物はアン
ドープ状態であるため、そのままプロトン酸で錯化する
ことができる。
Since the polyaniline compound obtained by the Grignard method is in an undoped state, it can be complexed with a protonic acid as it is.

上記(D、(ii)および(ト)の方法の中で好ましい
方法としては、(+)の方法があげられる。(i)の方
法に使用するアルカリとしては、アンモニア水、炭酸ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機
塩基、トリエチルアミン等の低級脂肪族アミンのJ:う
な有機塩基があげられるが、これらの中でもアンモニア
水が好ましい。
Among the above methods (D, (ii) and (g)), method (+) is preferred.As the alkali used in method (i), ammonia water, sodium carbonate, Examples include inorganic bases such as potassium and sodium hydroxide, and organic bases such as lower aliphatic amines such as triethylamine. Among these, aqueous ammonia is preferred.

かくして得られたアンドープ状態のポリアニリン系化合
物は、そのまま本発明の二次電池の正極に使用しても本
発明の顕著な効果は得られない。
Even if the thus obtained undoped polyaniline compound is used as it is in the positive electrode of the secondary battery of the present invention, the remarkable effects of the present invention cannot be obtained.

そこで、本発明においては、アンドープ状態のポリアニ
リン系化合物を非水系でプロトン酸により錯化する。
Therefore, in the present invention, an undoped polyaniline compound is complexed with a protonic acid in a nonaqueous system.

アンドープ状態のポリアニリン系化合物は、そのままプ
ロトン酸により錯化しても一向に差し支えないが、好ま
しくはプロトン酸で錯化する前に、本発明の二次電池に
用いられる電解液に溶解する成分を除去した方がよい。
The undoped polyaniline compound may be complexed with a protic acid as it is, but it is preferable to remove components that dissolve in the electrolyte used in the secondary battery of the present invention before complexing with a protic acid. It's better.

本発明の二次電池に用いられる電解液に溶解する成分を
除去する方法に番よ特に制限はないが、通常は電解液で
洗浄する方法、有機溶媒で洗浄する方法、有機溶媒で抽
出する方法等が用いられる。
There are no particular restrictions on the method for removing components dissolved in the electrolyte used in the secondary battery of the present invention, but usually a method of cleaning with an electrolyte, a method of cleaning with an organic solvent, a method of extraction with an organic solvent etc. are used.

電解液または有機溶媒で洗浄する方法は、洗浄用の電解
液または右i溶媒が着色しなくなるまで洗浄する方法で
あれば、撹拌の有無、洗浄回数、時間等に制限はない。
In the method of washing with an electrolytic solution or an organic solvent, there are no restrictions on the presence or absence of stirring, the number of times of washing, the time, etc., as long as the washing is carried out until the electrolytic solution or solvent for washing is no longer colored.

温度は、通常有機溶媒または電解液中の有機溶媒の凝固
点以上、沸点以下の範囲である。
The temperature is usually in the range of above the freezing point and below the boiling point of the organic solvent or the organic solvent in the electrolytic solution.

有機溶媒で抽出する方法としては、ワックスレー抽出等
の方法が採用される。この場合も、抽出液が着色しなく
なる条件であれば特に制限はないが、通常は窒素やアル
ゴン等の不活性ガス雰囲気中で行なうことが望ましい。
As a method for extraction with an organic solvent, a method such as Waxley extraction is employed. In this case as well, there are no particular limitations as long as the conditions do not cause the extract to become colored, but it is usually desirable to carry out the process in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon.

ポリアニリン系化合物の洗浄に用いられる電解液の種類
には特に制限はなく、例えば後述の本発明の二次電池に
使用される電解液を用いることができる。
There is no particular restriction on the type of electrolytic solution used for cleaning the polyaniline compound, and for example, the electrolytic solution used in the secondary battery of the present invention described later can be used.

また、ポリアニリン系化合物の洗浄または抽出に用いら
れる有機溶媒の種類に制限はなく、本発明の二次電池の
電解液に溶解する成分を除去できるものであればいかな
る有機溶媒を使用してもよい。すなわち、本発明の二次
電池の電解液に使用される右!¥!!溶媒そのもので洗
浄または抽出を行なってもよいし、また、ポリアニリン
系化合物と溶解性パラメーターが近似した有機溶媒、例
えばアセトン等のカルボニル化合物、アセトニトリル等
のニトリル化合物、ジクロルエタン等の塩素化合物、酢
酸等のカルボン酸化合物、ジメチルホルムアミド等のア
ミド化合物等で洗浄または抽出を行なっても一向に差し
支えない。
Furthermore, there is no restriction on the type of organic solvent used for washing or extracting the polyaniline compound, and any organic solvent may be used as long as it can remove components that dissolve in the electrolyte of the secondary battery of the present invention. . That is, the right used in the electrolyte of the secondary battery of the present invention! ¥! ! Washing or extraction may be carried out with the solvent itself, or organic solvents with similar solubility parameters to the polyaniline compound, such as carbonyl compounds such as acetone, nitrile compounds such as acetonitrile, chlorine compounds such as dichloroethane, acetic acid, etc. There is no problem in washing or extraction with a carboxylic acid compound, an amide compound such as dimethylformamide, etc.

ポリアニリン系化合物を非水系でプロトン酸により錯化
する方法としては、 (i)  アンドープ状態のポリアニリン系化合物をH
(J等のプロトン酸ガス雰囲気で錯化する方法(i) 
 アンドープ状態のポリアニリン系化合物をP−トルエ
ンスルホン酸のアセトニトリル溶液等のプロトン酎非水
溶液中で錯化する方法(ト)イー・エム・ジエニ等、ジ
ャーナル・エレクトロケミカル・ソサイアテイ、198
6年。
As a method for complexing a polyaniline compound with a protonic acid in a non-aqueous system, (i) an undoped polyaniline compound is complexed with H
(Method of complexing in a proton acid gas atmosphere such as J) (i)
A method for complexing an undoped polyaniline compound in a non-aqueous proton solution such as an acetonitrile solution of P-toluenesulfonic acid.
6 years.

第127頁(J、EIectrochem、5oc6.
 1986.127)等で報告されている共晶NH4F
−nHF中でトIFを錯化する方法 があげられる。
Page 127 (J, EIectrochem, 5oc6.
Eutectic NH4F reported in 1986.127) etc.
- A method of complexing IF in nHF is mentioned.

(Dで用いられるプロトン酸ガスの例としては、1−1
cfo4.1−IBF4 、 HPFs 、 H(J、
 HBr等のハロゲン化水素、及びH2804が挙げら
れる。
(An example of the protonic acid gas used in D is 1-1
cfo4.1-IBF4, HPFs, H(J,
Examples include hydrogen halides such as HBr, and H2804.

(i)で用いられるプロトン酸の例としては、パラ。Examples of protic acids used in (i) include para.

メタ、オルト−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸
、トリフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸類があ
げられる。非水溶媒としては、これらを溶解することの
できる溶媒であれば特に制限はなく、一般にニトリル類
、アルコール類等の極性溶媒が用いられる。
Examples include sulfonic acids such as meta-, ortho-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid. The nonaqueous solvent is not particularly limited as long as it can dissolve these, and polar solvents such as nitriles and alcohols are generally used.

これらのプロトン酸の中で好ましいものとしては、(i
)ではHCj、(n)ではバラ−トルエンスルホン酸が
あげられ、0のHFも好ましい。
Among these protonic acids, (i
), HCj, (n), bara-toluenesulfonic acid, and 0 HF is also preferred.

ドープ状態のポリアニリン系化合物をアンドープ状態に
する際のポリアニリン系化合物の形状およびアンドープ
状態のポリアニリン系化合物をプロトン酸で錯化する際
のポリアニリン系化合物の形状は、粉末状でもフィルム
状でもよいし、または電極に成形加工したものであって
もよい。
The shape of the polyaniline compound when a doped polyaniline compound is made into an undoped state and the shape of the polyaniline compound when an undoped polyaniline compound is complexed with a protonic acid may be powder-like or film-like. Alternatively, it may be formed into an electrode.

電極として使用しうる成形体は、種々の方法より得られ
る。例えばポリアニリン系化合物が粉末状である場合は
、粉末を既知方法により加圧成形することによって成形
体を作製することができる。
Molded bodies that can be used as electrodes can be obtained by various methods. For example, when the polyaniline compound is in powder form, a molded body can be produced by press-molding the powder by a known method.

多くの場合、室温〜3(iv)℃の温度および10〜1
0.0OOK9/lriの圧力が用いられる。
Often at temperatures between room temperature and 3 (iv) °C and between 10 and 1
A pressure of 0.0OOK9/lri is used.

本発明の二次電池に用いられる負極は、(+)アルカリ
金属、(5)アルカリ金属合金、OiD電導性高分子、
(へ)アルカリ金属もしくはアルカリ土類合金と電導性
高分子との複合体、または(v)層間化合物である。
The negative electrode used in the secondary battery of the present invention includes (+) an alkali metal, (5) an alkali metal alloy, an OiD conductive polymer,
(f) A complex of an alkali metal or alkaline earth alloy and a conductive polymer, or (v) an intercalation compound.

(+)のアルカリ金属としては、Li、Na、に等があ
げられ、(ii)のアルカリ土類合金としては、Ll/
M合金、Li/Hg合金、Li/Zn合金、Ll / 
Cd合金、Li / 3 n合金、Li / P b合
金およびこれら合金に用いられたアルカリ金属を含む3
種以上の金属(7) 合金、W4エバLI/N/M C
J 、 Ll/#/S n 。
Examples of the alkali metal (+) include Li, Na, etc., and examples of the alkaline earth alloy (ii) include Ll/
M alloy, Li/Hg alloy, Li/Zn alloy, Ll/
3 including Cd alloy, Li/3n alloy, Li/Pb alloy and alkali metals used in these alloys.
Metals (7) Alloys, W4 Eva LI/N/M C
J, Ll/#/S n.

Ll/A#/Pb、Li/M/Zn、L+/V/Hg等
があげられる。これらの合金は、電気化学的方法および
化学的方法のいずれの方法で製造したものであってもよ
いが、電気化学的方法で合金化したものが好ましい。ま
た、0の電導性高分子としては、ポリピロール、ポリピ
ロール誘導体、ポリチオフェン、ポリヂオフエン誘導体
、ポリキノリン、ボリアセン、ポリパラフェニレン、ポ
リパラフェニレン誘導体、ポリアセチレン等があげられ
る。さらに、(ト)アルカリ金属もしくはアルカリ金属
合金と電導性高分子との複合体どしては、Li / M
合金と上記各種電導性高分子、例えばポリパラフェニレ
ンまたはポリアセチレンとの複合体があげられる。これ
らのうちで好ましいものとしては、ポリアセチレン、ポ
リパラフェニレン、L/M合金、Ll/AJ/MO合金
、Li / AJ金合金ポリパラフェニレンとの複合体
があげられる。ここでいう複合体とは、アルカリ金属ま
たはアルカリ金属合金と電導性高分子の均一な混合物、
積層体および基体となる成分を他の成分で修飾した修飾
体を意味する。
Examples include Ll/A#/Pb, Li/M/Zn, and L+/V/Hg. These alloys may be manufactured by either an electrochemical method or a chemical method, but those alloyed by an electrochemical method are preferable. Further, examples of the zero conductive polymer include polypyrrole, polypyrrole derivatives, polythiophene, polydiophene derivatives, polyquinoline, boriacene, polyparaphenylene, polyparaphenylene derivatives, polyacetylene, and the like. Furthermore, (g) composites of alkali metals or alkali metal alloys and conductive polymers include Li/M
Examples include composites of alloys and the various conductive polymers mentioned above, such as polyparaphenylene or polyacetylene. Among these, preferred are polyacetylene, polyparaphenylene, L/M alloy, Ll/AJ/MO alloy, and Li/AJ gold alloy complex with polyparaphenylene. The composite referred to here is a homogeneous mixture of an alkali metal or alkali metal alloy and a conductive polymer.
It refers to a modified product in which the components forming the laminate and the base are modified with other components.

(v) N間化合物としては、Fe2O2等の金属酸化
物。
(v) Metal oxides such as Fe2O2 are used as N intercompounds.

TL S 2等の金属カルコゲナイドがあげられる。Examples include metal chalcogenides such as TLS2.

本発明の二次電池の電極として用いられるポリアニリン
系化合物および電導性高分子には、当該業者に良く知ら
れているように他の適当な導電材料、例えばカーボンブ
ラック、アセヂレンブラック、金属粉、金属繊維、炭素
mM層を詫合してもよい。また、ポリエチレン、変性ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフロロエチレ
ン、エチレンーブロビレンージエンーターボリマー((
EPDM)、スルホン化EPDM等の熱可塑性樹脂で補
強してもよい。
The polyaniline compound and conductive polymer used as the electrode of the secondary battery of the present invention may include other suitable conductive materials such as carbon black, acetylene black, metal powder, etc., as is well known to those skilled in the art. , metal fiber, and carbon mM layer may be combined. In addition, polyethylene, modified polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, ethylene-brobylene-dieneter polymer ((
EPDM), sulfonated EPDM, or other thermoplastic resin may be used for reinforcement.

本発明の二次電池の電解液の支ff電解質は、アルカリ
金属塩である。アルカリ金属塩のアルカリ金属としては
、Li、NaおよびKの金属があげられ、特にL1金病
が好ましい。
The supporting electrolyte of the electrolytic solution of the secondary battery of the present invention is an alkali metal salt. Examples of the alkali metal of the alkali metal salt include Li, Na and K metals, with L1 metal being particularly preferred.

支持電解質の代表的なアニオン成分としては、例えばC
IO<−、PF6−、ASFs −。
Typical anion components of the supporting electrolyte include, for example, C
IO<-, PF6-, ASFs-.

ΔSF4″ 、’SO3CF3−  、BF4  、お
よびBR4−(但し、Rは炭素数が1〜10のアルキル
基本またはアリール基)等があげられる。
Examples include ΔSF4'', 'SO3CF3-, BF4, and BR4- (wherein R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group).

支持Nwl質としてのアルカリ金F4塩としては、例え
ばLiPF6 、LISbFs 、LICfO4゜LI
ASFa 、CF3803 Ll、LiBF4 。
Examples of the alkali gold F4 salt as a supporting Nwl substance include LiPF6, LISbFs, LICfO4°LI
ASFa, CF3803Ll, LiBF4.

LIB (BLI)4 、LIB (Et)z  (B
uz2゜NaPF6.NaB’F< 、NaASFs 
LIB (BLI)4 , LIB (Et)z (B
uz2゜NaPF6. NaB'F< , NaASFs
.

NaB (BLI)4 、KB (BLJ)4 、KA
SFsなどをあげることができるが、必ずしもこれらに
限定されるものではない。これらのアルカリ金属塩は一
種類または二種類以上を混合して使用してもよい。
NaB (BLI)4, KB (BLJ)4, KA
Examples include SFs, but are not necessarily limited to these. These alkali metal salts may be used alone or in combination of two or more.

アルカリ金fiPAの?1度は、正極に用いるポリアニ
リン系化合物の種類、陰極の種類、充電条件、作e温度
、支持電解質の種類および有機溶媒の種類等によって異
なるので一概には規定することはできないが、一般には
0.5〜10モル/Jの範囲内であることが好ましい。
Alkaline gold fiPA? 1 degree cannot be unconditionally defined as it varies depending on the type of polyaniline compound used for the positive electrode, the type of cathode, charging conditions, production temperature, type of supporting electrolyte, type of organic solvent, etc., but it is generally 0. It is preferably within the range of .5 to 10 mol/J.

電解液は均−系でも不均一系でもよい。The electrolyte may be homogeneous or heterogeneous.

本発明の二次電池の電解液の溶媒として単独または混合
して用いられる有機溶媒としては次のものがあげられる
Examples of organic solvents that can be used alone or in combination as a solvent for the electrolyte of the secondary battery of the present invention include the following.

アルキレン ニトリル:例、クロトニトリル(液状範囲
、−51,1℃〜120℃)トリアルキル ボレート:
例、ホウ酸トリメチル、(CH30> 3 B (液状
範囲、−29,3℃〜67℃)テトラアルキル シリケ
ート二個、ケイ酸テトラメチル、(Chh O)4 S
 i (沸点、121℃)二1〜ロアルカン:例、ニト
ロメタン、Ct−h NO2(液状範囲、−17℃〜1
(iv).8℃)アルキルニトリル:例、アセトニトリ
ル、CI−hCN(液状範囲、−45℃〜81.6℃)
 。
Alkylene nitrile: e.g., crotonitrile (liquid range, -51.1°C to 120°C) trialkyl borate:
Examples, trimethyl borate, (CH30>3 B (liquid range, -29,3°C to 67°C) two tetraalkyl silicates, tetramethyl silicate, (Chh O)4 S
i (boiling point, 121 °C) di-1~roalkanes: e.g., nitromethane, Ct-h NO2 (liquid range, -17 °C to 1
(iv). 8°C) Alkyl nitrile: e.g., acetonitrile, CI-hCN (liquid range, -45°C to 81.6°C)
.

ジアルキルアミド:例、ジメチルホルムアミド、1−I
CON (CH3)2 (液状範囲、−60,48℃〜149℃)(液状範囲、
−16℃〜202℃) モノカルボン酸エステル二個、酢酸エチル(液状範囲、
−83,6℃〜77、06℃)オルトエステル:例、ト
リメデルオルトホルメート、 トIC(OCH3)3  (沸点、103℃)ラクトン
二個、γ−ブヂロラクトン CH2−CH2−CH2−0−G。
Dialkylamide: e.g. dimethylformamide, 1-I
CON (CH3)2 (liquid range, -60,48℃~149℃) (liquid range,
-16℃~202℃) Two monocarboxylic acid esters, ethyl acetate (liquid range,
-83,6°C to 77,06°C) Orthoesters: e.g., trimedel orthoformate, IC(OCH3)3 (boiling point, 103°C) two lactones, γ-butyrolactone CH2-CH2-CH2-0-G .

(液状範囲、−42℃へ・206℃) ジアルキル カーボネート二側、ジメチルカーボネート
、QC(OCH3)z (液状範囲、2℃〜90℃) アルキレン カーボネート:例、プロピレンカーボネー
ト、 (液状範囲、−48℃〜242℃) モノエーテル二個、ジエチルエーテル (液状範囲、−116℃〜34.5℃)ポリエーテル:
例、1.1−および1,2−ジメトキシエタン(液状範
囲、それぞれ−113,2℃〜64.5℃および−58
・−83℃) 環式エーテル:例、デトラヒド口フラン(液状範囲、−
65℃〜67℃):1.3−ジオキソラン(液状範囲、
−95℃〜78℃)ニトロ芳香族二個、ニトロベンゼン (液状範囲、5.7℃〜210.8℃)芳香族カルボン
酸ハロゲン化物:例、塩化ベンゾイル(液状範囲、0℃
〜197℃)、臭化ベンゾイル(液状範囲、−24℃〜
218℃)芳香族スルホン酸ハロゲン化物二側、ベンゼ
ンスルホニル クロライド(液状範囲、14゜5℃〜2
51℃) 芳香族ホスホン酸二ハロゲン化物:例、ベンゼンホスホ
ニル ジクロライド(沸点、258℃)芳香族チオホス
ホン酸二ハロゲン化物:例、ベンゼン ヂオホスホニル
 ジクロライド(沸点、圧力5#lljで124℃) 環式スルホン二個、スルホラン、 (融点、22℃) 3−メチルスルホラン (融点、−1℃)アルキル ス
ルホン酸ハロゲン化物二側、メタン スルホニル クロ
ライド (沸点、161℃) アルキル カルボン酸ハロゲン化物二個、塩化アセチル
(液状範囲、−112℃〜50.9℃)、臭化アセチル
(液状範囲、−96℃〜76℃)、塩化プロピオニル(
液状範囲、−94℃〜80℃)飽和複素環式化合物二側
、テトラヒドロフランエン(液状範囲、−96℃〜12
1℃):3−メチル−2−オキサゾリドン(融点、15
.9℃)ジアルキル スルファミン酸 ハロゲン化物二
個、ジメチル スルファミル クロライド (沸点、圧力16m1l(]で880℃アルキル ハロ
スルホネート二個、クロロスルホン酎エチル(沸点、1
51℃) 不飽和複索環カルボン酸ハロゲン化合物:例、塩化2−
フロイル(液状範囲、−2℃〜173℃)五員不飽和複
素環式化合物:例、1−メチルビロール(沸点、114
℃)、2.4−ジメチルデアゾール(沸点、144℃)
、フラン(液状範囲、−85,65℃〜31.36℃)
、 二塩基カルボン酸のエステルおよび/またはハロゲン化
物二個、■デル オキサリル クロライド (沸点、135℃) 混合アルキルスルホン酸ハロゲン化物/カルボン酸ハロ
ゲン化物二側、クロロスルホニルアレデル クロライド (沸点、圧力10mmHgで98℃) ジアルキル スルホキシド二個、ジメチルスルホキシド
 (液状範囲、18.4℃〜189℃)ジアルキルザル
フェート:例、ジメチルサルフェート(液状範囲、−3
1,75℃〜188.5℃)ジアルキル サルファイト
二個、ジメチルサルファイド (ijli点、126℃
) アルキレン サルファイド:例、エチレングリコール 
ザルファイト(液状範囲、−11℃〜173°C) ハロゲン化アルカン二側、塩化メチレン(液状範囲、−
95°C〜40℃)1.3−ジクロロプロパン(液状範
囲、−99,5℃〜120.4℃)前記のうらで好まし
い0機溶媒はスルホラン、クロトニトリル、ニトロベン
ゼン、テトラヒドロフラン、メチル置換テトラヒドロフ
ラン、1,3−ジオキソラン、3−メチル−2−オキサ
ゾリドン、プロピレンまたはエチレンカーボネート、ス
ルホラン、γ−ブチロラクトン、エチレングリコール 
リールファイト、ジメチルサルファイド、ジメチル ス
ルホキシド、および1,1−ならびに1.2−ジメトキ
シエタンであり、特に好ましくはプロピレンカーボネー
トと1,2−ジメトキシエタン、およびスルホランと1
,2−ジメトキシエタンの混合溶媒をあげることができ
る。なぜならば、これらは電池成分に対して化学的に最
も不活性であると思われ、また広い液状範囲を右するか
らであり、特にこれらは正極活物質を高度に、しかも効
率的に利用可能とするからである。
(Liquid range, -42°C to 206°C) Dialkyl carbonate, dimethyl carbonate, QC(OCH3)z (Liquid range, 2°C to 90°C) Alkylene carbonate: e.g., propylene carbonate, (Liquid range, -48°C ~242°C) two monoethers, diethyl ether (liquid range, -116°C to 34.5°C) polyether:
Example, 1.1- and 1,2-dimethoxyethane (liquid range, -113,2°C to 64,5°C and -58°C, respectively)
-83℃) Cyclic ethers: e.g. detrahydrofuran (liquid range, -
65°C to 67°C): 1,3-dioxolane (liquid range,
-95°C to 78°C) 2 nitroaromatics, nitrobenzene (liquid range, 5.7°C to 210.8°C) Aromatic carboxylic acid halides: e.g., benzoyl chloride (liquid range, 0°C
~197°C), benzoyl bromide (liquid range, -24°C ~
218°C) aromatic sulfonic acid halide, benzenesulfonyl chloride (liquid range, 14°5°C to 2
51°C) Aromatic phosphonic acid dihalide: e.g., benzenephosphonyl dichloride (boiling point, 258°C) Aromatic thiophosphonic acid dihalide: e.g., benzene diiophosphonyl dichloride (boiling point, 124°C at pressure 5 #llj) Cyclic sulfone Two, sulfolane, (melting point, 22°C) 3-methylsulfolane (melting point, -1°C) Two alkyl sulfonic acid halides, methane sulfonyl chloride (boiling point, 161°C) Two alkyl carboxylic acid halides, acetyl chloride ( liquid range, -112°C to 50.9°C), acetyl bromide (liquid range, -96°C to 76°C), propionyl chloride (
liquid range, -94°C to 80°C) saturated heterocyclic compound, tetrahydrofuranene (liquid range, -96°C to 12°C)
1°C): 3-methyl-2-oxazolidone (melting point, 15
.. 9℃) Two dialkyl sulfamic acid halides, dimethyl sulfamyl chloride (boiling point, 880℃ at a pressure of 16ml ()) Two alkyl halosulfonates, ethyl chlorosulfonate (boiling point, 1
51°C) Unsaturated polycyclic carboxylic acid halogen compounds: e.g., 2-chloride
Furoyl (liquid range, -2°C to 173°C) five-membered unsaturated heterocyclic compounds: e.g., 1-methylvirol (boiling point, 114
℃), 2,4-dimethyldeazole (boiling point, 144℃)
, furan (liquid range, -85,65℃~31.36℃)
, two esters and/or halides of dibasic carboxylic acids, ■ del oxalyl chloride (boiling point, 135°C) mixed alkylsulfonic acid halide/carboxylic acid halide, chlorosulfonylaredel chloride (boiling point, pressure 10 mmHg) 98°C) Two dialkyl sulfoxides, dimethyl sulfoxide (liquid range, 18.4°C to 189°C) Dialkyl sulfate: e.g., dimethyl sulfate (liquid range, -3
1,75℃~188.5℃) 2 dialkyl sulfites, dimethyl sulfide (ijli point, 126℃
) Alkylene sulfide: e.g., ethylene glycol
Zulfite (liquid range, -11°C to 173°C) halogenated alkane, methylene chloride (liquid range, -173°C)
95°C to 40°C) 1,3-dichloropropane (liquid range, -99.5°C to 120.4°C) Among the above, preferred solvents include sulfolane, crotonitrile, nitrobenzene, tetrahydrofuran, methyl-substituted tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 3-methyl-2-oxazolidone, propylene or ethylene carbonate, sulfolane, γ-butyrolactone, ethylene glycol
Reelphite, dimethyl sulfide, dimethyl sulfoxide, and 1,1- and 1,2-dimethoxyethane, particularly preferred are propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane, and sulfolane and 1,2-dimethoxyethane.
, 2-dimethoxyethane. This is because they are believed to be the most chemically inert towards battery components and have a wide liquid range, and in particular they allow for highly and efficient use of cathode active materials. Because it does.

本発明の二次電池において、ポリアニリン系化合物にド
ープされるドーパントの串は、ポリアニリン系化合物中
のN原子1原子に対して、0.2〜1.0モルであり、
好ましくは0.2〜0.8モルである。
In the secondary battery of the present invention, the amount of dopant doped into the polyaniline compound is 0.2 to 1.0 mol per N atom in the polyaniline compound,
Preferably it is 0.2 to 0.8 mol.

ドープεは、電解の際に流れた電気量を測定することに
よって自由に制御することができる。−・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。
The dope ε can be freely controlled by measuring the amount of electricity flowing during electrolysis. - Doping may be carried out either under constant current, constant voltage, or under conditions of varying current and voltage.

本発明においては、電池実験は錯化したプロトン酸中の
アニオンを電気化学的に取り除くために放電から始める
方が好ましい。
In the present invention, it is preferred that cell experiments begin with a discharge to electrochemically remove the anions in the complexed protic acid.

本発明においては、必要ならばポリエチレン、ポリプロ
ピレンのごとき合成樹脂製の多孔質膜や天然繊維紙を隔
膜として用いても差し支えない。
In the present invention, if necessary, a porous membrane made of synthetic resin such as polyethylene or polypropylene or natural fiber paper may be used as the diaphragm.

また、本発明の二次電池に用いられる電極のある種のも
のは、MSまたは水と反応して電池の性能を低下させる
場合もあるので、電池は密閉式にして実質的に無酸素お
よび無水の状態であることが望ましい。
In addition, some of the electrodes used in the secondary battery of the present invention may react with MS or water and degrade the performance of the battery, so the battery should be sealed and substantially oxygen-free and water-free. It is desirable that the condition is as follows.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳細
に訳明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例1 〈アンドープ状態のポリアニリンの製造〉予め脱酸素し
た蒸留水4(iv)1fd!と42wt%HB F 4
水溶液1(iv)m1を1ノの三つロフラスコに入れ、
撹拌下約1時間、窒素ガスをバブリングさせた。ぞの後
、系内を窒素ガス雰囲気下にし、温度計、コンデンサー
を取り付け、次いでフラスコを水と氷で冷却して溶液温
度を15℃にした。
Example 1 <Production of undoped polyaniline> Pre-deoxidized distilled water 4 (iv) 1fd! and 42wt%HB F4
Put 1 (iv) ml of aqueous solution into a three-necked flask,
Nitrogen gas was bubbled through the mixture for about 1 hour while stirring. After that, the inside of the system was placed under a nitrogen gas atmosphere, a thermometer and a condenser were attached, and then the flask was cooled with water and ice to bring the solution temperature to 15°C.

これに、アニリン2(iv)を加えた。アニリンが溶解
した後、過硫酸アンモニウム22qを徐々に加え、撹拌
下、内温を25℃以下に保ちながら、5時間反応させた
。反応終了後、緑褐色の反応液を)濾過し、真空乾燥し
て濃緑色の生成物15Gを得た。得られた濃緑色の生成
物を10%アンモニア水30OId中に浸し、−夜室温
で撹拌後)濾過した。
To this was added aniline 2(iv). After the aniline was dissolved, 22q of ammonium persulfate was gradually added, and the mixture was reacted for 5 hours while stirring and keeping the internal temperature at 25°C or lower. After the reaction was completed, the greenish-brown reaction solution was filtered and dried under vacuum to obtain a dark green product 15G. The dark green product obtained was soaked in 30 OId of 10% aqueous ammonia and filtered (after stirring overnight at room temperature).

次いで1(iv)0−の蒸留水で洗浄した後、80℃で
15時間真空乾燥した。
Then, after washing with distilled water of 1(iv)0-, it was vacuum-dried at 80°C for 15 hours.

その後、さらに1,2−ジメトキシエタン1(iv)0
Idの中に浸漬して5時間空温で撹拌i濾過し、さらに
5(iv)−の1.2−ジメトキシエタンで洗浄し、8
0℃で15時間真空乾燥後、さらに220℃で5閃間貞
空乾燥した。得られた紫色粉末の元素分析値は、C+H
+Nのwt%99.51%で、その組成比C:l−1:
N=6.OO:4゜51 :0.99であり、次式に示
されるアンドープ状態のポリアニリンであることを示し
ていた。
Then, further 1,2-dimethoxyethane 1(iv)0
Id, stirred at air temperature for 5 hours, filtered, further washed with 5(iv)-1,2-dimethoxyethane,
After vacuum drying at 0°C for 15 hours, it was further dried in vacuum at 220°C for 5 flashes. The elemental analysis value of the obtained purple powder is C+H
+N wt% 99.51%, its composition ratio C:l-1:
N=6. OO:4°51:0.99, indicating that it was an undoped polyaniline represented by the following formula.

(アンドープ状態のポリアニリンへのブ「Jトン酸の錯
化) 市販のパラトルエンスルホン酸を80℃で15時間真空
乾燥後、水分10ppm以下に蒸溜したアセトニトリル
に溶かし、パラトルエンスルホン酸の0.5Mアセトニ
トリル溶液を調製した。この溶液1(iv)dに上記ア
ンドープ状態のポリアニリン5りを加え、アルゴン雰囲
気中で約15時間撹拌した。次いでjfi過し、1(i
v) meのアヒト二!・リルで洗どi’ilす、1(
iv) ’CC15時間真空乾燥し、濃緑色粉末を得た
(Complexation of J-ton acid to undoped polyaniline) After drying commercially available para-toluenesulfonic acid under vacuum at 80°C for 15 hours, it was dissolved in acetonitrile distilled to a water content of 10 ppm or less, and 0.5M of para-toluenesulfonic acid was prepared. An acetonitrile solution was prepared.To this solution 1(iv)d, the undoped polyaniline 5 was added and stirred in an argon atmosphere for about 15 hours.
v) Me's Ahito 2!・I'll wash it with Lil, 1 (
iv) 'Vacuum drying on CC for 15 hours yielded a dark green powder.

〈膜状アセチレン高重合体の製造〉 窒素雰囲気下で内容積5(iv)dのガラス製反応容器
に1.7rdのチタニウムテトラブトキサイドを加え、
30rIdlのアニソールに溶かし、次いで2.7−の
トリエチルアルミニウムを撹拌しながら加えて触媒溶液
を調整した。
<Production of film-like acetylene polymer> 1.7rd titanium tetrabutoxide was added to a glass reaction vessel with an internal volume of 5 (iv) d under a nitrogen atmosphere,
A catalyst solution was prepared by dissolving in 30 rIdl of anisole and then adding 2.7-triethylaluminum with stirring.

この反応容器を液体窒素で冷却して、系中の窒素ガスを
真空ポンプで活気した。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。
This reaction vessel was cooled with liquid nitrogen, and the nitrogen gas in the system was energized using a vacuum pump. Next, this reaction vessel was
After cooling to 0.degree. C. and keeping the catalyst solution stationary, purified acetylene gas at a pressure of 1 atmosphere was bubbled through.

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。
Immediately, polymerization occurred on the surface of the catalyst solution, producing a film-like acetylene high polymer. Thirty minutes after the introduction of acetylene, the acetylene gas in the reaction vessel system was exhausted to stop the polymerization.

窒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1(iv)−で5回繰り返
し洗浄した。トルエンで膨潤した膜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。
After removing the catalyst solution with a syringe under nitrogen atmosphere, -78
It was washed repeatedly with purified toluene 1(iv)-5 times while being kept at °C. The film-like acetylene polymer swollen with toluene was a uniform film-like swollen product in which fibrils were tightly intertwined.

次いで、このll121潤物を真空乾燥して金属光沢を
有する赤紫色の厚さ180μmで、シス含ff198%
の膜状アセチレン烏重合体を得た。また、この膜状アセ
チレン高重合体の嵩さ密度は0.30g/CGであり、
その電気伝導度(直流四端子法)は20℃で3.2X1
0’Ω−1e crtt−1であった。
Next, this ll121 moist material was vacuum-dried to a reddish-purple color with a metallic luster and a thickness of 180 μm and a cis-containing ff of 198%.
A film-like acetylene copolymer was obtained. In addition, the bulk density of this film-like acetylene high polymer is 0.30 g/CG,
Its electrical conductivity (DC four terminal method) is 3.2X1 at 20℃
It was 0'Ω-1e crtt-1.

く電池実験〉 前記のアンドープ状態のポリアニリンへのプロトン酸の
錯化で得られたポリアニリン粉末を既知の方法により、
直径20mの円板状に加圧成形したもの、リチウム箔(
厚さ2(iv)μm)から切り扱いた直径20mの円板
状のものを、それぞれ正極および負極の活物質として電
池を構成した。
Battery experiment〉 The polyaniline powder obtained by complexing the undoped polyaniline with protonic acid was prepared by a known method.
Pressure molded into a disc shape with a diameter of 20 m, lithium foil (
A battery was constructed by using disk-shaped pieces with a diameter of 20 m cut from 2 (iv) μm thick as active materials for the positive and negative electrodes, respectively.

第1図は、本発明の一員体例である二次電池の特性測定
用電池ゼルの断面概略図であり、1は負極用白金リード
線、2は直径20M、80メツシユの負極白金網集電体
、3は直径20mの円形の多孔性ポリプロピレン製隔膜
で、電解液を充分含浸できる厚さにしたもの、5は直径
20mの円板状正極、6は直径20aw、80メツシュ
の正極白金網集電体、7は正極リード線、8はねじ込み
式ポリテトラフルオロエチレン製容器を示す。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a battery cell for measuring the characteristics of a secondary battery, which is an example of the present invention, in which 1 is a platinum lead wire for the negative electrode, 2 is a negative electrode platinum wire mesh current collector with a diameter of 20M and 80 meshes. , 3 is a circular porous polypropylene diaphragm with a diameter of 20 m, and is thick enough to be sufficiently impregnated with electrolyte, 5 is a disk-shaped positive electrode with a diameter of 20 m, and 6 is a positive electrode platinum wire current collector with a diameter of 20 AW and 80 meshes. 7 is a positive electrode lead wire, and 8 is a screw-type polytetrafluoroethylene container.

まず、前記、正極白金網集電体6を容器8の凹部の下部
に入れ、さらに正極5を正極白金網集電体6の上に重ね
、その上に多孔性ポリプロピレン製隔膜をiQね、電解
液を充分含浸さゼた後、負極3を重ね、さらにその上に
負極白金網集電体2を載置し、容器8を締めつけて電池
を作製した。
First, the positive electrode platinum wire mesh current collector 6 is placed in the lower part of the concave portion of the container 8, and the positive electrode 5 is stacked on top of the positive electrode platinum wire mesh current collector 6, and a porous polypropylene diaphragm is placed on top of the positive electrode platinum wire mesh current collector 6. After sufficiently impregnating with the liquid, the negative electrode 3 was stacked, the negative electrode platinum wire mesh current collector 2 was further placed on top of the negative electrode 3, and the container 8 was tightened to produce a battery.

電解液としては、常法に従って蒸留脱水したプロピレン
カーボネートと1.2−ジメトキシエタン(体積比が1
:1)の混合溶媒に溶解したLI B F 4の2モル
/l溶液を用いた。
The electrolyte was propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane (volume ratio: 1), which had been distilled and dehydrated according to a conventional method.
A 2 mol/l solution of LI B F 4 dissolved in a mixed solvent of :1) was used.

このようにして作製した電池を用いて、アルゴン雰囲気
中で、一定電流下(0,5mA/Cl1)で電池電圧が
2.Ovに達するまで放電した。その後、電池を解体し
、負極のリチウム箔を〈膜状アセチレン烏重合体の製造
〉で得られた膜状アセチレン高重合体から切り抜いた直
径20mの円板に変え、再び電池を組み立て、アルゴン
雰囲気中で一定電流下(i,0mA/cd)で正極およ
び負極へのドーピング吊がそれぞれ65′fニル%およ
び6モル%に相当する電気母を流して充電した。充電終
了後、直ちに一定電流下(5、0m A / ci )
で、/15!電を行ない電池電圧が1.5Vになったと
ころで再度前記と同じ条件で充電を行なう充・放電の繰
り返し試験を行なったところ、充・放電効率が80%に
低下するまでに充・放電の繰り返し回数は、1020回
を記録した。
Using the battery thus prepared, the battery voltage was 2.5 mA under constant current (0.5 mA/Cl1) in an argon atmosphere. It was discharged until it reached Ov. After that, the battery was disassembled, the negative electrode lithium foil was replaced with a 20 m diameter disc cut out from the membrane acetylene polymer obtained in <Production of membrane acetylene copolymer>, and the battery was reassembled in an argon atmosphere. The battery was charged by flowing an electric conductor having a doping concentration of 65'nyl% and 6 mol% to the positive and negative electrodes, respectively, under a constant current (i, 0 mA/cd). Immediately after charging, under constant current (5,0mA/ci)
So, /15! When the battery voltage reached 1.5V, a repeated charge/discharge test was conducted in which the battery was charged again under the same conditions as above, and the charge/discharge efficiency was reduced to 80%. The number of times was recorded as 1020 times.

また繰り返し回数5回目のエネルギー密度は、151W
−hr//eであり、最高充・放電効率は1(iv)%
であった。また、充電したままで70時間61置したと
ころ、その自己放電率は1.5%であった。
The energy density at the fifth repetition is 151W.
-hr//e, maximum charge/discharge efficiency is 1(iv)%
Met. When the battery was left charged for 70 hours, its self-discharge rate was 1.5%.

比較例1 実M例1の〈アンドープ状態のポリアニリンの製造〉で
得られたポリアニリンをパラトルエンスルホン酸のアゼ
トニトリル溶液中で錯化することなしに用いた以外は、
実施例1と全く同様の方法で電池実験を行なった。
Comparative Example 1 Example M Except for using the polyaniline obtained in <Production of undoped polyaniline> in Example 1 without complexing it in an azetonitrile solution of para-toluenesulfonic acid.
A battery experiment was conducted in exactly the same manner as in Example 1.

その結果、最高充・放電効率は90%であり、充・放電
の模り返し回数が30回で充・放電効率が70%以下に
なった。
As a result, the maximum charging/discharging efficiency was 90%, and the charging/discharging efficiency was 70% or less after 30 charging/discharging cycles.

実施例2〜6及び比較例2 実施例1の〈アンドープ状態のポリアニリンへのプロ]
・ン酸の錯化〉で用いた0、5Mバラトルエンスルボン
酸/アセトニトリル溶液の代わりに、第1表に示した種
々の方法でプロトン酸を錯化したポリアニリンを用いた
以外は、実施例1と全く同様の方法で電池実験を行なっ
た。結果を第1表に示す。
Examples 2 to 6 and Comparative Example 2 <Processing to undoped polyaniline> of Example 1
・Protonic acid complexation> In place of the 0.5 M balatoluenesulfonic acid/acetonitrile solution used in Example 1, polyaniline complexed with protonic acid by various methods shown in Table 1 was used. A battery experiment was conducted in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例3 実施例1の〈アンドープ状態のポリアニリンの製造〉で
アンモニア水での補償を行わず、千合復のHBF4が錯
化したままのドープ状態のポリアニリンを用いた以外は
、実施例1と全く同様の方法で電池実験を行なった。
Comparative Example 3 The same procedure as Example 1 was performed, except that in the <manufacture of undoped polyaniline> of Example 1, compensation with aqueous ammonia was not performed, and doped polyaniline in which Chigofu's HBF4 remained complexed was used. Battery experiments were conducted in exactly the same manner.

その結果、最高充・放電効率は96%であり、充・放電
の繰り返し回数が107回で充・放電効率が80%以下
になった。
As a result, the highest charging/discharging efficiency was 96%, and the charging/discharging efficiency was less than 80% after 107 charging/discharging cycles.

実施例7 実施例1において、負極に用いたアセチレン高重合体の
代りに、ブリチン・オブ・ケミカル・ソサイアティ・オ
ブ・ジャパン、第51巻、第2091頁(i978年)
  (Bull、Chem、Soc、Japan、、 
 51−2091 (i978) )に記載されている
方法で製造したポリパラフェニレンを1ton/Ciの
圧力で208φの円板状に成形したものを負極として用
いた以外は、実施例1と全く同じ方法で電池実験を行な
った。
Example 7 In Example 1, instead of the acetylene high polymer used for the negative electrode, Bulletin of Chemical Society of Japan, Vol. 51, p. 2091 (i978) was used.
(Bull, Chem, Soc, Japan,
Exactly the same method as in Example 1, except that polyparaphenylene produced by the method described in 51-2091 (i978)) was molded into a 208φ disc shape at a pressure of 1 ton/Ci and used as the negative electrode. I conducted a battery experiment.

その結果、充・放電効率が80%に低下するまでの繰り
返し回数は822回を記録した。この電池のエネルギー
密度は153W −h r/Kyテあり、最高充・放電
効率は1(iv)%であった。また、充電したままで7
0時間放置したところ、その自己放電率は1.5%であ
った。
As a result, the number of repetitions until the charging/discharging efficiency decreased to 80% was recorded as 822 times. The energy density of this battery was 153 W-hr/Kyte, and the maximum charge/discharge efficiency was 1 (iv)%. Also, if you leave it charged,
When left for 0 hours, the self-discharge rate was 1.5%.

実施例8 実施例1において、負極に用いたアセチレン高重合体の
代りにLl/fiJ合金(原子比が1=1)を負極に用
いた以外は、実施例1と全く同じ方法で電池実験を行な
った。その結果、充・放電効率が80%に低下するまで
の繰り返し回数は951回を記録した。この電池のエネ
ルギー密度は210W−hr/Kyであり、最高充・放
電効率は1(iv)%であった。また、充電したままで
80時間放置したところ、その自己放電率は1.4%で
あった。
Example 8 A battery experiment was conducted in exactly the same manner as in Example 1, except that Ll/fiJ alloy (atomic ratio: 1=1) was used as the negative electrode instead of the acetylene polymer used in the negative electrode. I did it. As a result, the number of repetitions until the charging/discharging efficiency decreased to 80% was recorded as 951 times. The energy density of this battery was 210 W-hr/Ky, and the maximum charge/discharge efficiency was 1(iv)%. When the battery was left charged for 80 hours, its self-discharge rate was 1.4%.

λ且五鬼星 以上述べたように本発明の二次電池は、高エネルギー密
度を有し、自己放電率が小さく、放電時の電圧の平坦性
が良好である。また、本発明の二次電池は、軽沿、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。
As described above, the secondary battery of the present invention has a high energy density, a low self-discharge rate, and good voltage flatness during discharge. Furthermore, the secondary battery of the present invention is lightweight, compact, and has a high energy density, making it ideal for use in portable devices, electric vehicles, gasoline vehicles, and power storage batteries.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一具体例である二次電池の特性測定用
電池セルの断面概略図である。 1・・・負極用白金リード線 2・・・負極用白金網集電体 3・・・負極 4・・・多孔性ポリプロピレン製隔膜 5・・・正極 6・・・正極用白金網集電体 7・・・正極リード線
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a battery cell for measuring characteristics of a secondary battery, which is a specific example of the present invention. 1... Platinum lead wire for negative electrode 2... Platinum wire mesh current collector for negative electrode 3... Negative electrode 4... Porous polypropylene diaphragm 5... Positive electrode 6... Platinum wire mesh current collector for positive electrode 7...Positive lead wire

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 正極にポリアニリン系化合物を用い、負極に(i)アル
カリ金属、(ii)アルカリ金属合金、(iii)導電
性高分子、(iv)アルカリ金属またはアルカリ金属合
金と電導性高分子との複合体、或いは(v)層間化合物
を用いた二次電池において、上記ポリアニリン系化合物
がアンドープ状態のポリアニリン系化合物を非水系でプ
ロトン酸により錯化したものであることを特徴とする二
次電池。
A polyaniline compound is used for the positive electrode, and (i) an alkali metal, (ii) an alkali metal alloy, (iii) a conductive polymer, (iv) a composite of an alkali metal or an alkali metal alloy and a conductive polymer, for the negative electrode. Alternatively, (v) a secondary battery using an intercalation compound, wherein the polyaniline compound is a non-aqueous complex of an undoped polyaniline compound with a protonic acid.
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