JPH0358150B2 - - Google Patents
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- JPH0358150B2 JPH0358150B2 JP58064411A JP6441183A JPH0358150B2 JP H0358150 B2 JPH0358150 B2 JP H0358150B2 JP 58064411 A JP58064411 A JP 58064411A JP 6441183 A JP6441183 A JP 6441183A JP H0358150 B2 JPH0358150 B2 JP H0358150B2
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- JP
- Japan
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- polyether
- state electrochemical
- electrolyte
- complex
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
- H01M6/181—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with polymeric electrolytes
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポリエーテルとリチウムとの錯体か
らなる固体電解質を組込む電気化学的電池に関す
る。
らなる固体電解質を組込む電気化学的電池に関す
る。
ポリエチレンオキサイドとリチウム塩との錯体
は、高いイオン伝導率をもつことが研究、観察さ
れている。例えば、1978年英国セント・アンドリ
ユース・ユニバーシテイ（St.Andrew′s
University）に於る第２回固体電解質の国際会議
（International Conference on Solid
Electrolytes）に提出されたM.D.Armandらによ
る論文を参照されたい。しかしながら、固体状態
電気化学的電池の電解質として使用するためには
Liポリマー錯体の性能を改良する必要がある。
は、高いイオン伝導率をもつことが研究、観察さ
れている。例えば、1978年英国セント・アンドリ
ユース・ユニバーシテイ（St.Andrew′s
University）に於る第２回固体電解質の国際会議
（International Conference on Solid
Electrolytes）に提出されたM.D.Armandらによ
る論文を参照されたい。しかしながら、固体状態
電気化学的電池の電解質として使用するためには
Liポリマー錯体の性能を改良する必要がある。
本発明は、活性物質としてリチウムを有する負
極、陽極およびポリエーテルとリチウムとの錯体
からなる電解質からなり、該ポリエーテルが実質
的に０℃未満のガラス転位温度を有しLi+イオン
とは錯体を形成し得るがNa+イオンとは錯体を形
成しないアタクチツクポリエーテルである、固体
状態の電気化学的電池を提供する。
極、陽極およびポリエーテルとリチウムとの錯体
からなる電解質からなり、該ポリエーテルが実質
的に０℃未満のガラス転位温度を有しLi+イオン
とは錯体を形成し得るがNa+イオンとは錯体を形
成しないアタクチツクポリエーテルである、固体
状態の電気化学的電池を提供する。
本発明の電解質は、本明細書に記載の或種の実
験に於て或種の公知のLiポリマー錯体よりも高い
イオン伝導率をもつことが判つた。これは、アタ
クチツクでありすなわち立体規則性を持たず、高
められた比率の無定形領域を有する本発明のポリ
エーテルによるものと考えられる。すなわち、高
いイオン伝導率は上記無定形領域を媒介として生
じ得るものと考えられる。更に、本発明のポリエ
ーテルはNa+と錯体を形成し得ないことから、電
解質中のLi+イオンはNa+と錯体を形成するポリ
エチレンオキサイドの場合よりも該ポリエーテル
に一層ゆるやかに結合され、これにより一層高い
リチウムイオン伝導率をもたらすものと考えられ
る。
験に於て或種の公知のLiポリマー錯体よりも高い
イオン伝導率をもつことが判つた。これは、アタ
クチツクでありすなわち立体規則性を持たず、高
められた比率の無定形領域を有する本発明のポリ
エーテルによるものと考えられる。すなわち、高
いイオン伝導率は上記無定形領域を媒介として生
じ得るものと考えられる。更に、本発明のポリエ
ーテルはNa+と錯体を形成し得ないことから、電
解質中のLi+イオンはNa+と錯体を形成するポリ
エチレンオキサイドの場合よりも該ポリエーテル
に一層ゆるやかに結合され、これにより一層高い
リチウムイオン伝導率をもたらすものと考えられ
る。
本発明に有用なポリエーテルの例は、ポリビニ
ルメチルエーテル（以下PVMEと称する）であ
り、これは低いガラス転位（−30℃）を有し無定
形性をもつアタクチツク物質である。更に、
PVMEは、例えば、簡単な添加により、LiClO4
の如きLi塩と錯体を形成し得るが、NaSCNの如
きNa塩とは錯体を形成しない。
ルメチルエーテル（以下PVMEと称する）であ
り、これは低いガラス転位（−30℃）を有し無定
形性をもつアタクチツク物質である。更に、
PVMEは、例えば、簡単な添加により、LiClO4
の如きLi塩と錯体を形成し得るが、NaSCNの如
きNa塩とは錯体を形成しない。
本発明に有用なポリエーテルは、それ自体電気
化学的電池に使用するのに適した電解質に加工す
るのに、必ずしも機械的に適していないことがあ
る。それ故、かかるポリエーテルを別の材料とブ
レンドして上記の目的のための適当な機械的性質
を得ることが必要なことがある。例えば、
PVMEは室温で粘稠な液体の形態であり得、そ
れ故飽和ポリエチレンオキサイド−LiClO4錯体
の如き別のポリマーとブレンドする必要がある場
合がある。
化学的電池に使用するのに適した電解質に加工す
るのに、必ずしも機械的に適していないことがあ
る。それ故、かかるポリエーテルを別の材料とブ
レンドして上記の目的のための適当な機械的性質
を得ることが必要なことがある。例えば、
PVMEは室温で粘稠な液体の形態であり得、そ
れ故飽和ポリエチレンオキサイド−LiClO4錯体
の如き別のポリマーとブレンドする必要がある場
合がある。
本発明の電気化学的電池は、当業界では公知の
方法でつくることが出来、電極は当業界で公知の
材料で構成されていてもよい。例えば、負極はLi
またはその合金からつくることが出来、陽極は
TiS2の如き内位添加化合物からつくることが出
来る。
方法でつくることが出来、電極は当業界で公知の
材料で構成されていてもよい。例えば、負極はLi
またはその合金からつくることが出来、陽極は
TiS2の如き内位添加化合物からつくることが出
来る。
以下に実施例をあげて本発明を更に詳しく説明
する。これら実施例は本発明を何ら限定するもの
ではない。
する。これら実施例は本発明を何ら限定するもの
ではない。
実施例 １
() 電解質の製造
PVME、LiClO4およびポリエチレンオキサ
イドの錯体をメタノール溶液中にこれらを成分
を添加することにより調整した。ついでメタノ
ールを100℃で減圧下で除去した。生成電解質
はポリエチレンオキサイドの酸素原子対Li+イ
オインの比3.9を有し、ポリエチレンオキサイ
ドに関して10重量％のPVMEを有していた。
イドの錯体をメタノール溶液中にこれらを成分
を添加することにより調整した。ついでメタノ
ールを100℃で減圧下で除去した。生成電解質
はポリエチレンオキサイドの酸素原子対Li+イ
オインの比3.9を有し、ポリエチレンオキサイ
ドに関して10重量％のPVMEを有していた。
() 電解質の性質
上記電解質の比イオン伝導率を測定したとこ
ろ、93℃で約１×10-4Ω-1cm-1であることが判
つた。これは酸素／Li+比5.0を有する公知のポ
リエチレンオキサイド−LiSCN錯体の約６×
10-5Ω-1cm-1という値および酸素／Li+比4.0を
有する公知のポリエチレンオキサイド−LiBF4
の約６×10-5Ω-1cm-1の値より優れている。
ろ、93℃で約１×10-4Ω-1cm-1であることが判
つた。これは酸素／Li+比5.0を有する公知のポ
リエチレンオキサイド−LiSCN錯体の約６×
10-5Ω-1cm-1という値および酸素／Li+比4.0を
有する公知のポリエチレンオキサイド−LiBF4
の約６×10-5Ω-1cm-1の値より優れている。
実施例 ２
生成電解質がポリエチレンオキサイドに関して
50重量％のPVMEおよび酸素／Li+比3.8を有して
いた以外は、実施例１の製造工程(i)をくり返し
た。比イオン伝導率は25℃で約10-6Ω-1cm-1であ
ることが判つた。これは酸素／Li+比4.5を有する
公知のポリエリレンオキサイド−LiClO4につい
て知られる値よりも高い値である。
50重量％のPVMEおよび酸素／Li+比3.8を有して
いた以外は、実施例１の製造工程(i)をくり返し
た。比イオン伝導率は25℃で約10-6Ω-1cm-1であ
ることが判つた。これは酸素／Li+比4.5を有する
公知のポリエリレンオキサイド−LiClO4につい
て知られる値よりも高い値である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 活性物質としてリチウムを有する負極、陽極
および電解質からなる固体状態の電気化学的電池
に於て、 上記電解質がリチウムと、ポリエーテルとの錯
体からなり、上記ポリエーテルが実質的に０℃未
満のガラス転位温度を有し、Li+イオンと錯体を
形成し得るがNa+イオンとは錯体を形成しないア
タクチツクポリエーテルであることを特徴とす
る、固体状態の電気化学的電池。 ２ 上記ポリエーテルがポリビニルメチルエーテ
ルである特許請求の範囲第１項記載の固体状態の
電気化学的電池。 ３ 上記ポリエーテルを該ポリエーテルの機械的
性質を改良する別のポリマーとブレンドする特許
請求の範囲第１項または第２項のいずれか一項に
記載の固体状態の電気化学的電池。 ４ 上記の別のポリマーがポリエチレンオキサイ
ドである特許請求の範囲第３項記載の固体状態の
電気化学的電池。 ５ 上記電解質がポリエチレンオキサイドと
LiClO4との錯体とブレンドしたポリビニルメチ
ルエーテルとLiClO4との錯体からなる特許請求
の範囲第４項記載の固体状態の電気化学的電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8211146 | 1982-04-16 | ||
| GB11146 | 1982-04-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58188063A JPS58188063A (ja) | 1983-11-02 |
| JPH0358150B2 true JPH0358150B2 (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=10529746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58064411A Granted JPS58188063A (ja) | 1982-04-16 | 1983-04-12 | 固体状態の電気化学的電池 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4471037A (ja) |
| JP (1) | JPS58188063A (ja) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0610922B2 (ja) * | 1983-12-09 | 1994-02-09 | ブリティッシュ・テクノロジー・グループ・リミテッド | ポリマ−状物質 |
| US4576882A (en) * | 1985-02-28 | 1986-03-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Polyethylene imine-metal salt solid electrolyte |
| US4576883A (en) * | 1985-05-02 | 1986-03-18 | Hope Henry F | Cathode composition and method for solid state lithium battery |
| EP0213985B1 (fr) * | 1985-07-12 | 1989-09-13 | Societe Nationale Elf Aquitaine | Matériau macromoléculaire à conduction ionique |
| US4654279A (en) * | 1986-07-10 | 1987-03-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Interpenetrating-network polymeric electrolytes |
| US4730239A (en) * | 1986-10-29 | 1988-03-08 | Stemcor Corporation | Double layer capacitors with polymeric electrolyte |
| US4808496A (en) * | 1987-03-13 | 1989-02-28 | Mhb Joint Venture | Electrode construction for solid state electrochemical cell |
| US6369159B1 (en) | 1987-05-13 | 2002-04-09 | Pdm Holdings Corp. | Antistatic plastic materials containing epihalohydrin polymers |
| GB8714239D0 (en) * | 1987-06-17 | 1987-07-22 | Dowty Mining Machinery Ltd | Solid state batteries |
| GB8716559D0 (en) * | 1987-07-14 | 1987-08-19 | Secr Defence | Ion conductors |
| US4792504A (en) * | 1987-09-18 | 1988-12-20 | Mhb Joint Venture | Liquid containing polymer networks as solid electrolytes |
| IT1222929B (it) * | 1987-10-16 | 1990-09-12 | Enirecherche S P A | Elettrolita polimerico solido e generatori elettrochimici che lo contengono |
| JP2692816B2 (ja) * | 1987-11-13 | 1997-12-17 | 株式会社きもと | 薄型一次電池 |
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| US5011739A (en) * | 1989-10-02 | 1991-04-30 | Eastman Kodak Company | Moisture stable biasable transfer members and method for making same |
| IT1244483B (it) * | 1990-12-21 | 1994-07-15 | Eniricerche Spa | Elettrolita polimerico solido a base di poliviniletere reticolato |
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| US5217838A (en) * | 1991-11-26 | 1993-06-08 | Eastman Kodak Company | Moisture stable biasable transfer members |
| US5212032A (en) * | 1991-11-26 | 1993-05-18 | Eastman Kodak Company | Moisture stable polyurethane biasable transfer members |
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| IT1254491B (it) * | 1992-03-04 | 1995-09-25 | Eniricerche Spa | Procedimento per la preparazione di un elettrolita polimerico solido abase di polivinileteri |
| IT1254941B (it) * | 1992-04-28 | 1995-10-11 | Eniricerche Spa | Elettrolita polimerico solido a base polieterea |
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| US6605391B2 (en) * | 1999-02-26 | 2003-08-12 | Reveo, Inc. | Solid gel membrane |
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| US11342559B2 (en) | 2015-06-08 | 2022-05-24 | Ionic Materials, Inc. | Battery with polyvalent metal anode |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB1590472A (en) * | 1976-08-31 | 1981-06-03 | Nat Res Dev | Polymeric materials |
| US4321314A (en) * | 1980-09-02 | 1982-03-23 | Duracell International Inc. | Non-aqueous cell safety |
| US4329404A (en) * | 1980-09-02 | 1982-05-11 | Duracell International Inc. | Rechargeable non-aqueous cells with complex electrolyte salts |
-
1983
- 1983-04-05 US US06/482,164 patent/US4471037A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-04-12 JP JP58064411A patent/JPS58188063A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4471037A (en) | 1984-09-11 |
| JPS58188063A (ja) | 1983-11-02 |
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