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JP3470862B2 - Conductive materials and compositions for conductive materials - Google Patents
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JP3470862B2 - Conductive materials and compositions for conductive materials - Google Patents

Conductive materials and compositions for conductive materials

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JP3470862B2
JP3470862B2 JP20314597A JP20314597A JP3470862B2 JP 3470862 B2 JP3470862 B2 JP 3470862B2 JP 20314597 A JP20314597 A JP 20314597A JP 20314597 A JP20314597 A JP 20314597A JP 3470862 B2 JP3470862 B2 JP 3470862B2
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alkali
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lithium
conductive material
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水二次電池など
で使用される導電性材料に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a conductive material used in non-aqueous secondary batteries and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルカリ金属等を電極として用いる電池
は高電圧を得ることができるため、様々な分野に用いら
れている。これらには、通常低分子の金属塩を溶解した
非水溶媒が液体電解質として用いられている。しかし、
液体電解質は漏液のおそれがあり、この漏液を予防する
ため、電池主部を堅固な缶体内に収納することが必要と
なり、その結果、電池形状の設計に制限があった。そこ
でこのような欠点を克服し、自由な形状の電池を得るた
めの固体の電解質が求められてきた。
2. Description of the Related Art Batteries using an alkali metal or the like as an electrode can obtain a high voltage and are therefore used in various fields. In these, a non-aqueous solvent in which a low molecular weight metal salt is dissolved is usually used as a liquid electrolyte. But,
The liquid electrolyte has a risk of liquid leakage, and in order to prevent this liquid leakage, it is necessary to store the battery main part in a rigid can body, and as a result, the design of the battery shape is limited. Therefore, there has been a demand for a solid electrolyte for overcoming these drawbacks and obtaining a battery having a free shape.

【0003】このような固体電解質、特に柔軟な固体電
解質が得られるため高分子固体電解質が研究されてい
る。なお、固体電解質に柔軟性が求められるのは次の理
由による。すなわち、固体電解質に柔軟さがないと、帯
状の電極及び電解質からなる電池を渦巻き状に巻いて作
製する円筒電池に応用することができず、大容量化が困
難となる。
Polymer solid electrolytes have been studied because such solid electrolytes, especially flexible solid electrolytes, can be obtained. The reason why the solid electrolyte is required to have flexibility is as follows. That is, unless the solid electrolyte is flexible, it cannot be applied to a cylindrical battery produced by spirally winding a battery composed of a strip-shaped electrode and an electrolyte, and it becomes difficult to increase the capacity.

【0004】このような高分子固体電解質はポリエチレ
ンオキサイド等の高分子物質に低分子の金属塩を溶解し
た一種の固溶体であるが、ポリエチレンオキサイド系高
分子固体電解質は、必然的にアニオンとカチオンとが移
動する両イオン伝導体となり、電圧印加時の分極が大き
くなる。また、アニオンが移動することによる弊害、例
えば負極の電極として炭素材を用いていた場合、アニオ
ンがリチウムと共にインターカレートし、炭素の結晶構
造を破壊したり、あるいは、正負両極で電気化学的に反
応して電池特性に悪影響を与える等の問題があった。
Such a polymer solid electrolyte is a kind of solid solution in which a low molecular weight metal salt is dissolved in a polymer substance such as polyethylene oxide. However, the polyethylene oxide polymer solid electrolyte inevitably contains anions and cations. Becomes a moving ionic conductor, and polarization increases when a voltage is applied. Further, adverse effects due to migration of anions, for example, when a carbon material is used as the negative electrode, the anions intercalate with lithium and destroy the carbon crystal structure, or electrochemically at both positive and negative electrodes. There is a problem that the reaction causes a bad influence on the battery characteristics.

【0005】高分子固体電解質の一例として平成6年第
35回電池討論会予稿集(213〜214ページ)に報
告された技術を挙げる。これはリチウム金属塩であるL
iN(SO2CF32を、2−(2−メトキシエトキ
シ)エチレングリシジルエーテルの重合物と、2−(2
−メトキシエトキシ)エチレングリシジルエーテル及び
エチレンオキシドとの共重合物との架橋体に溶解させた
ものが高分子固体電解質として示されている。
As an example of the polymer solid electrolyte, the technology reported in the 1994 thirty-fifth battery discussion meeting proceedings (pages 213 to 214) will be given. This is a lithium metal salt, L
iN (SO 2 CF 3 ) 2 and 2- (2-methoxyethoxy) ethylene glycidyl ether polymer, 2- (2
-Methoxyethoxy) ethylene glycidyl ether and the one dissolved in a crosslinked product with a copolymer of ethylene oxide are shown as a polymer solid electrolyte.

【0006】報告によれば、この高分子固体電解質の3
0℃でのイオン伝導度は4×10-5S/cmとなるが、
カチオン(ここではリチウムイオン)の移動によるイオ
ン伝導性を示す輸率は0.1前後であり、イオン伝導度
のほとんどはアニオンの移動によるものであることが判
る。このようにこの報告に記載されている高分子固体電
解質はカチオンの移動によるイオン伝導性を示すもので
はなかった。ここで、本発明者等は過去、アルカリシロ
キシアルミナートが導電性材料として用いることができ
ることを示してきた(平成6年日本化学会総会、第21
回イオニクス討論会等)。しかしながら、これら技術を
電池用固体電解質材料として見た場合、アニオンの移動
の防止が不充分で、かつ、イオン伝導度も低く、また、
材質的にも柔軟性に乏しく満足できるものではなかっ
た。
According to the report, 3 of this polymer solid electrolyte is used.
The ionic conductivity at 0 ° C. is 4 × 10 −5 S / cm,
The transport number showing ionic conductivity due to the movement of cations (here, lithium ions) is around 0.1, and it is understood that most of the ionic conductivity is due to the movement of anions. As described above, the solid polymer electrolyte described in this report did not exhibit ionic conductivity due to migration of cations. Here, the present inventors have shown in the past that alkaline siloxyaluminate can be used as a conductive material (1994 Chemical Society of Japan, 21st Annual Meeting).
Ionix debate etc.). However, when these technologies are viewed as a solid electrolyte material for batteries, the prevention of anion migration is insufficient, and the ionic conductivity is low, and
The material was poor in flexibility and was not satisfactory.

【0007】また、カチオンの輸率を向上させるものと
して、特開平8−259698号公報、あるいは特開平
8−301879号公報によりアルミニウム原子を主鎖
内に有する高分子電解質が提案されている。しかしなが
ら、これらの技術ではChimistry of MATERIALS,1994,N
o.12,Vol.6,p2208で開示された技術と同様、輸率を高く
することに非常な困難があった。
In order to improve the transport number of cations, a polymer electrolyte having an aluminum atom in its main chain has been proposed in JP-A-8-259698 or JP-A-8-301879. However, in these technologies, Chimistry of MATERIALS, 1994, N
As with the technology disclosed in o.12, Vol.6, p2208, it was very difficult to increase the transport number.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決する、カチオン輸率が極めて高くて分
極の小さく、かつ、柔軟性に富んだイオン伝導度の高い
導電性材料を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a conductive material having a high cation transport number, a small polarization, a high flexibility, and a high ionic conductivity, which solves the above problems of the prior art. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の導電性材料は、
請求項1に記載のようにアルカリシロキシアルミナート
中のケイ素に水酸基を導入し、該水酸基により該水酸基
が導入されたアルカリシロキシアルミナートと高分子化
合物とを共有結合させてなる構成を有する。本発明の導
電材料は上記特有の構成により、内部のアルカリシロキ
シアルミナートの移動の自由度を極めて低くすることが
可能となり、その結果カチオン輸率が非常に高くなる。
The conductive material of the present invention comprises:
Introducing a hydroxyl group to the silicon of the alkali siloxy aluminate <br/> in as described in claim 1, comprising by covalently coupling the and a high molecular compound alkali siloxy aluminate which the hydroxyl group has been introduced by the hydroxyl group structure Have. The electrically conductive material of the present invention can have extremely low freedom of movement of the alkali siloxyaluminate inside due to the above-mentioned unique constitution, and as a result, the cation transport number becomes very high.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】上記アルカリシロキシアルミナー
トにおけるアルカリとはアルカリ金属を指す。このよう
なものとしては例えばリチウムシロキシアルミナートや
ナトリウムシロキシアルミナートが挙げられる。ここ
で、アルカリシロキシアルミナートは化1に示すような
構造を有するものである。なお、化1中Mはアルカリ金
属原子を示す。なお、上記アルカリ金属が例えばリチウ
ムであるときにはリチウムイオン電池の電解質として、
また、例えばナトリウムであるときにはナトリウムイオ
ン電池の電解質として用いることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The alkali in the above-mentioned alkali siloxyaluminate means an alkali metal. Examples of such substances include lithium siloxyaluminate and sodium siloxyaluminate. Here, the alkali siloxyaluminate has a structure as shown in Chemical formula 1. In the chemical formula 1, M represents an alkali metal atom. When the alkali metal is lithium, for example, as an electrolyte of a lithium-ion battery,
Further, for example, when it is sodium, it can be used as an electrolyte of a sodium ion battery.

【0011】なお、上記アルカリシロキシアルミナート
としてはその末端基が、フェニル基等の芳香族系炭化水
素、あるいはアルキル基で保護されているものであるこ
とが化学的に安定であるため望ましい。ここでエチル、
プロピル、ブチル、あるいはフェニル基であると合成・
入手が容易である。なお、上記末端基がメチル基である
場合、原料の保存性や安定性に若干難がある。
It is desirable that the terminal group of the alkali siloxyaluminate is protected by an aromatic hydrocarbon such as a phenyl group or an alkyl group because it is chemically stable. Where ethyl,
Synthesized to be propyl, butyl, or phenyl groups
Easy to obtain. When the above-mentioned terminal group is a methyl group, the raw material has some difficulty in storage stability and stability.

【0012】[0012]

【化1】 [Chemical 1]

【0013】このようなアルカリシロキシアルミナート
は例えばジアルキルシランジオールと水素化リチウムア
ルミニウムとを反応させて得ることができる。またアル
キル基の代わりに適宜異なった官能基を選択することも
可能である。また、本発明において、高分子化合物がア
ルカリシロキシアルミナートと共有結合を形成した際
に、非水電池などに用いられる有機溶媒と共にゲルを形
成するものであると、そのまま電極セパレータとして用
いることができ、電池として用いた場合に軽量化、コン
パクト化が容易であるため望ましい。このようなものと
して、ブタジエン骨格を有するモノマーを重合して得ら
れた高分子化合物(以下「ブタジエン骨格重合物」と云
う)あるいは、エポキシ基及び側鎖に二重結合を持つ高
分子化合物などを挙げることができる。
Such an alkali siloxyaluminate can be obtained, for example, by reacting a dialkylsilanediol with lithium aluminum hydride. It is also possible to select appropriately different functional groups instead of the alkyl group. Further, in the present invention, when the polymer compound forms a covalent bond with alkali siloxyaluminate and forms a gel together with an organic solvent used in a non-aqueous battery or the like, it can be directly used as an electrode separator. When used as a battery, it is desirable because it is easy to reduce the weight and size. Examples of such compounds include polymer compounds obtained by polymerizing monomers having a butadiene skeleton (hereinafter referred to as “butadiene skeleton polymer”) or polymer compounds having a double bond in an epoxy group and a side chain. Can be mentioned.

【0014】本発明において、アルカリシロキシアルミ
ナートと上記高分子化合物とが共有結合されているため
アニオンの移動が極めて少なく、事実上ゼロとすること
ができる。その結果カチオンの輸率を1近いレベルまで
にすることが可能となった。上記共有結合は通常知られ
ている化学反応により形成することができる。例えば水
酸基とエポキシ基との反応(アルカリシロキシアルミナ
ートとしてその末端基がフェニル基に置換されたもの
を、また高分子化合物としてブタジエン骨格重合物を用
いる場合の概念を化2に示す。なお式中「Ph」はフェ
ニル基を、n及びmは自然数を表す。以下同じ。)、水
酸基の炭素炭素二重結合への付加反応が挙げられる。な
お、後者の炭素炭素二重結合は高分子化合物主鎖にある
ものでも良く(アルカリシロキシアルミナートとしてそ
の末端基がフェニル基に置換されたものを、また高分子
化合物としてブタジエン骨格重合物を用いる場合の概念
を化3に示す)、また、側鎖にあるもの(アルカリシロ
キシアルミナートとしてその末端基がフェニル基に置換
されたものを、また高分子化合物としてブタジエン骨格
重合物を用いる場合の概念を化4に示す。なおこの化4
に示したのはアルカリシロキシアルミナートが側鎖α位
の炭素に付加した例であるが、β位の炭素に付加する場
合もある)であっても良い。なお、この水酸基は通常の
有機性のアルコールの水酸基でも良く、またシラノール
基であってもよい。シラノール基の場合、アルカリシロ
キシアルミナートのケイ素に容易に導入できる。
In the present invention, since the alkali siloxyaluminate and the above-mentioned polymer compound are covalently bonded, the migration of anions is extremely small and can be practically zero. As a result, it became possible to bring the cation transport number to a level close to 1. The covalent bond can be formed by a generally known chemical reaction. For example, a reaction between a hydroxyl group and an epoxy group (a concept in which a terminal phenyl group is substituted as an alkali siloxyaluminate and a butadiene skeleton polymer is used as a polymer compound is shown in Chemical formula 2. “Ph” represents a phenyl group, n and m represent natural numbers, and the same applies hereinafter), and an addition reaction of a hydroxyl group to a carbon-carbon double bond. The latter carbon-carbon double bond may be present in the polymer compound main chain (alkaline siloxyaluminate whose terminal group is substituted with a phenyl group, and butadiene skeleton polymer is used as the polymer compound). The concept of the case is shown in Chemical formula 3), the one in the side chain (the one in which the terminal group is substituted with a phenyl group as the alkali siloxy aluminate, and the concept in the case of using the butadiene skeleton polymer as the polymer compound) Is shown in Chemical formula 4.
The example shown in (1) is an example in which the alkali siloxyaluminate is added to the carbon at the α-position of the side chain, but it may be added to the carbon at the β-position). The hydroxyl group may be a normal organic alcohol hydroxyl group or a silanol group. In the case of a silanol group, it can be easily introduced into silicon of alkali siloxyaluminate.

【0015】[0015]

【化2】 [Chemical 2]

【0016】[0016]

【化3】 [Chemical 3]

【0017】[0017]

【化4】 [Chemical 4]

【0018】ここで上記非水電池用有機溶媒としては、
例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、エチレンカーボ
ネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、γ−ブチロラクトンあるいはこれらの混合溶媒を挙
げることができる。上記高分子化合物に対するアルカリ
シロキシアルミナートの配合量はモル比で0.1以上1
0以下であることが望ましい。上記比が0.1未満であ
るとイオン導電率が低くなり、10を超えるとゲル形成
時の柔軟性が乏しくなり、取扱性へ悪影響が及ぶ。本発
明の導電性材料は上記のようにゲル化可能であり、その
ゲルは柔軟性に富むため、コイン型電池あるいはボタン
型電池のみならず、ペーパー型電池、あるいは円筒電池
等、形状を問わずに好適に用いることができる。
Here, as the organic solvent for the non-aqueous battery,
For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, γ-butyrolactone or a mixed solvent thereof can be mentioned. The amount of alkali siloxyaluminate to be mixed with the polymer compound is 0.1 or more in molar ratio of 1 or more.
It is preferably 0 or less. If the above ratio is less than 0.1, the ionic conductivity will be low, and if it exceeds 10, the flexibility during gel formation will be poor and the handleability will be adversely affected. The conductive material of the present invention can be gelled as described above, and since the gel is highly flexible, not only coin type batteries or button type batteries but also paper type batteries, cylindrical batteries, etc., regardless of shape Can be suitably used.

【0019】[0019]

【実施例】以下に本発明の実施例について記載する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0020】〔リチウムシロキシアルミナートの合成:
化5参照〕アルカリシロキシアルミナートとしてフェニ
ル置換基を有するリチウムシロキシアルミナートを選択
し、以下に示すように合成した。
[Synthesis of lithium siloxyaluminate:
Chemical formula 5] Lithium siloxyaluminate having a phenyl substituent was selected as the alkali siloxyaluminate and synthesized as shown below.

【0021】[0021]

【化5】 [Chemical 5]

【0022】すなわち、アルゴン雰囲気下で300ml
の三口フラスコに乾燥させたジフェニルシランジオール
8.66g(40.03mmol)及びテトラヒドロフ
ラン75mlを入れ、−78℃に冷却し、撹拌しながら
水素化リチウムアルミニウムが20.01mmolとな
るよう1mol/ l−水素化リチウムアルミニウム・テ
トラヒドロフラン溶液をゆっくり滴下した後、徐々に室
温に戻し、2時間撹拌して反応させた。なお、反応後の
溶液には沈殿物、析出物はなかった。
That is, 300 ml under an argon atmosphere
8.66 g (40.03 mmol) of dried diphenylsilanediol and 75 ml of tetrahydrofuran were put in the three-necked flask of 1 and cooled to −78 ° C., and 1 mol / l-hydrogen was added so that lithium aluminum hydride became 20.01 mmol while stirring. After slowly adding a lithium aluminum chloride / tetrahydrofuran solution, the temperature was gradually returned to room temperature and the reaction was carried out by stirring for 2 hours. The solution after the reaction had neither precipitate nor precipitate.

【0023】上記反応後減圧乾燥を行った。得られた反
応物は12.655gで、収率は137%となるが、こ
れは溶媒のテトラヒドロフランの除去が完全にできない
ためである。このものの赤外吸収スペクトルを図1に、
1H−NMRスペクトルを図2に示す。なお、図2はジ
メチルホルムアミドの重水素置換物C37NO(以下
「DMF−d7」と云う)を溶媒として用いて測定した
結果であり、図中ppmは内部標準にテトラメチルシラ
ン(TMS)を用いたときの値である。図1において1
420cm-1及び1120cm-1付近に芳香族の吸収、
900〜1100cm-1にはSi−O結合による吸収、
700cm-1付近に一置換芳香族の吸収、520cm-1
付近にSi(C652に由来する吸収が見られる。ま
た、図2において、芳香環のプロトンに由来するピーク
が6.8〜7.6ppm付近に見られる。なお、他のピ
ークは不純物である。さらに、ICP(誘導結合プラズ
マ)分析、CHNS/O元素分析を行った。その結果を
理論値と共に表1に示す。
After the above reaction, vacuum drying was performed. The obtained reaction product was 12.655 g, and the yield was 137%, because the solvent tetrahydrofuran could not be completely removed. The infrared absorption spectrum of this product is shown in Fig. 1.
The 1 H-NMR spectrum is shown in FIG. In addition, FIG. 2 is a result of measurement using a deuterium-substituted C 3 D 7 NO of dimethylformamide (hereinafter referred to as “DMF-d 7 ”) as a solvent. In the figure, ppm is tetramethylsilane (as an internal standard). It is a value when TMS) is used. 1 in FIG.
420 cm -1 and 1120cm aromatic absorption of around -1,
Absorption due to Si-O bond at 900-1100 cm -1 ,
Absorption of monosubstituted aromatics near 700 cm -1 520 cm -1
Absorption derived from Si (C 6 H 5 ) 2 is seen in the vicinity. Further, in FIG. 2, a peak derived from the proton of the aromatic ring is seen around 6.8 to 7.6 ppm. The other peaks are impurities. Furthermore, ICP (inductively coupled plasma) analysis and CHNS / O elemental analysis were performed. The results are shown in Table 1 together with theoretical values.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】また別途GPCクロマトグラフィー(東ソ
ーHLC802A)により分子量を測定したところ、こ
のものは分子量5800付近及び2300付近にそれぞ
れピークを有する二稜型の分子量分布を有するものであ
ることが判った。
Separately, the molecular weight was measured by GPC chromatography (Tosoh HLC802A), and it was found that this had a bimodal molecular weight distribution having peaks near the molecular weights of 5800 and 2300, respectively.

【0026】〔高分子化合物へのリチウムシロキシアル
ミナートの固定及びその評価〕上記で得られたリチウム
シロキシアルミナートを高分子化合物に固定した。高分
子化合物としてはブタジエン骨格重合物(ダイセル製エ
ポフレンドA)を選択した。このものは、主鎖にエポキ
シ基、炭素炭素間二重結合を有し、また、側鎖に炭素炭
素間二重結合を有するものである(化2〜4参照)。こ
のブタジエン骨格重合物とリチウムシロキシアルミナー
トとを3種類の配合比、すなわち重量比で1:1、0.
5:1、1:0.5の比になるようそれぞれ配合し、そ
れぞれをアルゴン雰囲気三口フラスコ内でN−メチル−
2−ピロリドンを50重量%、あるいは60重量%とな
るよう混合し、55℃付近(50〜60℃)に保ちなが
ら、3日間反応させてゲル化物(A〜F)を得た。これ
ら得られた6種類のゲル化物を厚さ0.5mm、直径1
0mmに切り出し、その厚さ方向のイオン伝導度を交流
インピーダンス測定法に基づいて測定した。すなわち、
Cole−Coleプロットにより、試料のバルク抵抗
Rb(Ω)を求め、このバルク抵抗Rb、フィルム厚さ
d(cm)及びフィルム面積S(cm2)から数1によ
り試料のイオン伝導度σ(Scm-1)を算出した。
[Immobilization of lithium siloxyaluminate on polymer compound and its evaluation] The lithium siloxyaluminate obtained above was immobilized on a polymer compound. A butadiene skeleton polymer (Epofriend A manufactured by Daicel) was selected as the polymer compound. This has an epoxy group and a carbon-carbon double bond in the main chain, and also has a carbon-carbon double bond in the side chain (see chemical formulas 2 to 4). This butadiene skeleton polymer and lithium siloxyaluminate are mixed in three different mixing ratios, that is, in a weight ratio of 1: 1, 0.
5: 1 and 1: 0.5 were mixed respectively, and each was mixed in an argon atmosphere three-necked flask with N-methyl-.
2-Pyrrolidone was mixed in an amount of 50% by weight or 60% by weight and allowed to react for 3 days while maintaining the temperature at around 55 ° C. (50 to 60 ° C.) to obtain gel products (A to F). These 6 types of gel products obtained were 0.5 mm in thickness and 1 in diameter.
It was cut to 0 mm and the ionic conductivity in the thickness direction was measured based on the AC impedance measuring method. That is,
From the Cole-Cole plot, the bulk resistance Rb (Ω) of the sample is obtained, and from this bulk resistance Rb, the film thickness d (cm) and the film area S (cm 2 ), the ionic conductivity σ (Scm − 1 ) was calculated.

【0027】[0027]

【数1】σ = d/(RbS)## EQU1 ## σ = d / (RbS)

【0028】一方、輸率t+はPETER G.BRU
CEとCOLIN A.VINCENTの報告(J.E
lectoranal.Chem.,255(198
7)1−17)に基づいて測定した。この測定には、図
3(a)に符号αを付して示したようなインピーダンス
測定用セルを用いる。すなわち、厚さ0.5mm、直径
10mmのシート状サンプルβをスペーサγとともに2
枚のリチウム金属箔δ及びδ’に挟んでセット(図3
(b)参照)する。これらリチウム金属箔δ及びδ’
は、ステンレス製の集電体(ジグ)εとばねζ、及び
ε’とを介して端子η及びη’にそれぞれ接続されてい
る。なお、このセルαは2つの部分に分離するが、その
分離部分はOリングθの働きで気密に保たれている。輸
率は、 ・まず上記測定用セルにサンプルをセットし、一日放置
した後インピーダンスR 0 b及び界面インピーダンスR0
ctを測定する ・次いでこの交流インピーダンス測定用セルの両極に1
0mVの電圧を加え、そのときの電流の時間変化を追跡
し、定電流ISに落ち着くことを確認する ・再度交流インピーダンス測定を行い、界面インピーダ
ンスRS ctを得るの測定を行った後、これら値により数
2より算出した。
On the other hand, the transport number t+Is PETER G.G. BRU
CE and COLIN A. Report of VINCENT (J.E.
horizontal. Chem. , 255 (198
7) It measured based on 1-17). This measurement has a figure
Impedance as shown by adding α to 3 (a)
A measuring cell is used. That is, thickness 0.5 mm, diameter
10mm sheet sample β together with spacer γ 2
Set by sandwiching between lithium metal foils δ and δ '(Fig. 3
(See (b)). These lithium metal foils δ and δ ′
Is a stainless steel collector (jig) ε and spring ζ, and
connected to terminals η and η ′ through ε ′ and
It Although this cell α is divided into two parts,
The separated portion is kept airtight by the action of the O-ring θ. Transportation
The rate is ・ First, set the sample in the above measurement cell and leave it for one day
After doing impedance R 0 bAnd interface impedance R0
ctTo measure ・ Next, 1 for both electrodes of this AC impedance measurement cell
A voltage of 0 mV is applied and the time change of the current at that time is tracked.
And constant current ISMake sure to settle in ・ Repeat the AC impedance measurement to obtain the interface impedance
RS ctAfter performing the measurement of
Calculated from 2.

【0029】[0029]

【数2】 t+=IS(ΔV−I00 ct)/I0/(ΔV−I
SS ct) ただし、ΔV=10mV、また、I0=ΔV/(R0 b
0 ct
T + = I S (ΔV-I 0 R 0 ct ) / I 0 / (ΔV-I
S R S ct ) where ΔV = 10 mV and I 0 = ΔV / (R 0 b +
R 0 ct )

【0030】これら結果を併せて表2に示す。The results are shown in Table 2 together.

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】表2により本発明の導電性材料は導電性及
びカチオン輸率が共に高い優れたものであることが判
る。なお、上記ゲル体は柔軟で、自動装置による電池組
立にも充分対応できるものであった。
It can be seen from Table 2 that the conductive material of the present invention is excellent in both conductivity and cation transport number. Incidentally, the gel body was flexible and could sufficiently cope with battery assembly by an automatic device.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明に係る導電性材料は、充分なイオ
ン伝導度と非常に高い輸率と、さらに充分な取り扱いを
も有する優れた導電性材料である。
The conductive material according to the present invention is an excellent conductive material having sufficient ionic conductivity, a very high transport number, and sufficient handling.

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

【図1】実施例中で合成されたフェニル置換基を有する
リチウムシロキシアルミナートの赤外線吸収スペクトル
である。
FIG. 1 is an infrared absorption spectrum of lithium siloxyaluminate having a phenyl substituent synthesized in Examples.

【図2】実施例中で合成されたフェニル置換基を有する
リチウムシロキシアルミナートの1H−NMRスペクト
ルである。
FIG. 2 is a 1 H-NMR spectrum of lithium siloxyaluminate having a phenyl substituent synthesized in the example.

【図3】(a)輸率測定時に用いたインピーダンス測定
用セルを示すモデル図である。 (b)(a)のセルへのサンプルのセット状況を示すモ
デル図である。
FIG. 3 (a) is a model diagram showing an impedance measuring cell used for measuring the transport number. (B) It is a model figure which shows the setting condition of the sample to the cell of (a).

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−74418(JP,A) 特開 平8−259698(JP,A) 特開 昭61−264007(JP,A) 特表 平6−501739(JP,A) 特表 昭57−501730(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08F 8/42 C08G 81/00 H01B 1/06 H01M 4/62 Continuation of the front page (56) References JP-A-10-74418 (JP, A) JP-A-8-259698 (JP, A) JP-A-61-264007 (JP, A) JP-A-6-501739 (JP , A) Special table Shou 57-501730 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 1/00-101/16 C08F 8/42 C08G 81/00 H01B 1/06 H01M 4/62

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルカリシロキシアルミナート中のケイ
素に水酸基を導入し、該水酸基により該水酸基が導入さ
れたアルカリシロキシアルミナートと高分子化合物とを
共有結合させてなることを特徴とする導電性材料。
1. A alkali siloxy hydroxyl groups are introduced into the silicon in aluminate, conductive material characterized by comprising by covalently coupling the high molecular compound alkali siloxy aluminate which the hydroxyl group has been introduced by the hydroxyl group .
【請求項2】 上記アルカリシロキシアルミナートがリ
チウムシロキシアルミナートであることを特徴とする請
求項1に記載の導電性材料。
2. The conductive material according to claim 1, wherein the alkali siloxyaluminate is lithium siloxyaluminate.
【請求項3】 上記アルカリシロキシアルミナートがそ
の末端にフェニル基を有することを特徴とする請求項1
または請求項2に記載の導電性材料。
3. The alkali siloxyaluminate has a phenyl group at its terminal.
Alternatively, the conductive material according to claim 2.
【請求項4】 上記高分子化合物がブタジエン骨格重合
物であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のい
ずれかに記載の導電性材料。
4. The conductive material according to claim 1, wherein the polymer compound is a butadiene skeleton polymer.
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