JPH07101564B2 - Polymer solid electrolyte - Google Patents
Polymer solid electrolyteInfo
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- JPH07101564B2 JPH07101564B2 JP2001965A JP196590A JPH07101564B2 JP H07101564 B2 JPH07101564 B2 JP H07101564B2 JP 2001965 A JP2001965 A JP 2001965A JP 196590 A JP196590 A JP 196590A JP H07101564 B2 JPH07101564 B2 JP H07101564B2
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- polypropylene glycol
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一次電池、二次電池、エレクトクロミックディ
スプレイ、電気化学センサー、イオントフォレーシス、
コンデンサーその他の電気化学的デバイスに用いるポリ
マー固体電解質に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to primary batteries, secondary batteries, electrochromic displays, electrochemical sensors, iontophoresis,
The present invention relates to a polymer solid electrolyte used for capacitors and other electrochemical devices.
従来技術とその問題点 従来のポリマー固体電解質は分子量が2,000より低いポ
リエーテルの架橋ネットワークが主であった。特にジア
クリル酸エステル又はジメタクリル酸エステルに変性し
たポリエーテルを架橋したものは柔軟性が低いという欠
点があった。このため電池等に使用した場合、外部から
の力によって破壊しやすくショート等の原因となってい
た。Conventional technology and its problems Conventional polymer solid electrolytes are mainly composed of a cross-linked network of polyether having a molecular weight of less than 2,000. Particularly, those obtained by crosslinking a polyether modified with a diacrylic acid ester or a dimethacrylic acid ester have a drawback that flexibility is low. Therefore, when it is used in a battery or the like, it is easily broken by an external force, which causes a short circuit or the like.
発明の目的 本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、
機械的強度に優れた、イオン伝導度の高い、ポリマー固
体電解質を提供することを目的とするものである。OBJECT OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above conventional problems,
An object of the present invention is to provide a polymer solid electrolyte having excellent mechanical strength and high ionic conductivity.
発明の構成 本発明は上記目的を達成するべく、 ポリプロピレングリコールのジアクリル酸エステル又は
／及びジメタクリル酸エステルの架橋ネットワーク高分
子がイオン性塩を含み、該ポリプロピレングリコールの
分子量が2,000乃至30,000であることを特徴とするポリ
マー固体電解質である。In order to achieve the above object, the present invention provides that the crosslinked network polymer of polypropylene glycol diacrylate ester and / or dimethacrylate ester contains an ionic salt, and the polypropylene glycol has a molecular weight of 2,000 to 30,000. Is a polymer solid electrolyte.
又、イオン性塩を相溶することができる化合物を該イオ
ン性塩と共に含有する前記のポリマー固体電解質であ
る。Further, it is the above-mentioned polymer solid electrolyte containing a compound capable of compatibilizing an ionic salt together with the ionic salt.
又、架橋ネットワークの形成は熱的、活性光線又は電離
性放射線の照射による前記のポリマー固体電解質であ
る。Further, the formation of the crosslinked network is the above-mentioned polymer solid electrolyte upon irradiation with heat, actinic rays or ionizing radiation.
実施例 以下、本発明の詳細について実施例により説明する。Examples Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to Examples.
実施例１ ポリプロピレングリコールのジメタクリル酸エステル
（分子量4,000）100重量部にLiCF3SO311.5重量％のプロ
ピレンカーボネート溶液を100重量部加えて、均一に混
合した。この混合液をガラス板にキャストし、10Mradの
電子線を照射した。この膜の厚みは100μｍであり、複
素インピーダンス法でイオン伝導度を測定した結果、25
℃で５×10-4Scm-1であった。Example 1 To 100 parts by weight of a dimethacrylic acid ester of polypropylene glycol (molecular weight 4,000), 100 parts by weight of a propylene carbonate solution containing 11.5% by weight of LiCF 3 SO 3 was added and mixed uniformly. This mixed solution was cast on a glass plate and irradiated with an electron beam of 10 Mrad. The thickness of this film was 100 μm, and the ionic conductivity was measured by the complex impedance method.
It was 5 × 10 -4 Scm -1 at 0 ° C.
又、柔軟性テストとして90°折り曲げテストをおこなっ
た結果、この膜は割れを生じなかった。Moreover, as a result of performing a 90 ° bending test as a flexibility test, this film did not crack.
別にポリプロピレングリコールのジメタクリル酸エステ
ルの分子量が400,1,000,2,000と10,000のものを用い
て、同様の組成比で厚み100μｍのフィルムを得た。こ
れらのイオン伝導度及び柔軟性テストの結果を表１に示
した。Separately, a polypropylene glycol dimethacrylate having a molecular weight of 400, 1,000, 2,000 and 10,000 was used to obtain a film having a similar composition ratio and a thickness of 100 μm. The results of these ionic conductivity and flexibility tests are shown in Table 1.
実施例２ ポリプロピレングリコールのジメタクリル酸エステル
（分子量4,000）100重量部にLiCF3SO311.5重量％のジメ
トキシエタン溶液を100重量部加えて、均一に混合し
た。この混合液をガラス板にキャストし、ジメトキシエ
タンを蒸発させた。次に10Mradの電子線を照射した。得
られた膜の厚みは100μｍであり、複素インピーダンス
法でイオン伝導度を測定した結果、25℃で３×10-6Scm
-1であった。 Example 2 To 100 parts by weight of a dimethacrylic acid ester of polypropylene glycol (molecular weight 4,000), 100 parts by weight of a dimethoxyethane solution containing 11.5% by weight of LiCF 3 SO 3 was added and mixed uniformly. The mixture was cast on a glass plate and dimethoxyethane was evaporated. Then, an electron beam of 10 Mrad was irradiated. The thickness of the obtained film was 100 μm, and the ionic conductivity was measured by the complex impedance method. As a result, it was 3 × 10 −6 Scm at 25 ° C.
It was -1 .
又、柔軟性テストとして、90°折り曲げテストをおこな
った結果、割れを生じなかった。ポリプロピレングリコ
ールのジメタクリル酸エステルの分子量が400,1,000,2,
000と10,000のものを用いて、同様の組成比で厚み100μ
ｍのフィルムを得た。これらのイオン伝導度及び柔軟性
テストの結果を表２に示した。As a flexibility test, a 90 ° bending test was performed, and as a result, no crack was generated. The molecular weight of polypropylene glycol dimethacrylate is 400,1,000,2,
000 and 10,000, with the same composition ratio, thickness 100μ
m film was obtained. The results of these ionic conductivity and flexibility tests are shown in Table 2.
実施例３ 実施例２において、電子線照射に代えて５重量部のアゾ
イソブチロニトリルを加えて、80℃で１時間反応する。
これ以外はすべて、実施例２と同様とした。 Example 3 In Example 2, 5 parts by weight of azoisobutyronitrile was added instead of electron beam irradiation, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 1 hour.
Everything else was the same as in Example 2.
分子量4,000で厚さ100μｍの膜は、イオン伝導度が25℃
で２×10-6Scm-1であり、90°折り曲げテストにおいて
割れは生じなかった。A membrane with a molecular weight of 4,000 and a thickness of 100 μm has an ionic conductivity of 25 ° C.
2 × 10 -6 Scm -1 and no cracks were found in the 90 ° bending test.
実施例４ 実施例２において、電子線照射に代えて２重量部のベン
ゾフェノンと２重量部のトリエチルアミンを加えて、1K
Wの水銀ランプで15cmの距離から30秒間、紫外線を照射
した。これ以外はすべて実施例２と同様とした。Example 4 In Example 2, instead of electron beam irradiation, 2 parts by weight of benzophenone and 2 parts by weight of triethylamine were added, and 1K was added.
Ultraviolet rays were irradiated from a W mercury lamp at a distance of 15 cm for 30 seconds. Except for this, all were the same as in Example 2.
分子量4,000で厚さ100μｍの膜は、イオン伝導度が25℃
で２×10-6Scm-1であり、90°折り曲げテストにおいて
割れは生じなかった。A membrane with a molecular weight of 4,000 and a thickness of 100 μm has an ionic conductivity of 25 ° C.
2 × 10 -6 Scm -1 and no cracks were found in the 90 ° bending test.
実施例５ 実施例１において、ポリプロピレングリコールのジメタ
クリル酸エステルに代えて、ジアクリル酸エステル（分
子量4,000）を用いた。これ以外はすべて、実施例１と
同様とした。Example 5 In Example 1, a diacrylic acid ester (molecular weight 4,000) was used in place of the dimethacrylic acid ester of polypropylene glycol. Everything else was the same as in Example 1.
得られた厚み100μｍの膜は、イオン伝導度が５×10-4S
cm-1であり（25℃）、90°折り曲げテストにおいても割
れを生じなかった。The obtained membrane with a thickness of 100 μm has an ionic conductivity of 5 × 10 −4 S
It was cm -1 (25 ° C) and did not crack even in the 90 ° bending test.
又、イオン性塩を相溶することができる化合物（溶剤）
をポリマー固体電解質は含有する。必要に応じて、溶剤
を固体電解質に含ませることによって、イオン伝導性を
高めることが可能である。この場合、ポリエーテルの分
子量が高くなると、多くの溶剤を含ませることができ、
イオン伝導性についても有利になり、さらに溶剤によっ
て膨潤した架橋ネットワーク高分子の強度を改善でき
る。Further, a compound (solvent) capable of compatibilizing an ionic salt
The polymer solid electrolyte contains. If necessary, it is possible to enhance the ionic conductivity by including a solvent in the solid electrolyte. In this case, the higher the molecular weight of the polyether, the more solvent can be included,
The ion conductivity is also advantageous, and the strength of the crosslinked network polymer swollen by a solvent can be improved.
尚、イオン性塩としては、LiClO4，LiBF4，LiAsF6，LiC
F3SO3，LiPF6,LiI,LiBr,LiSCN,NaI,Li2B10Cl10，LiCF3C
O2,NaBr,NaSCN,KSCN,MgCl2,Mg（ClO4）2，（CH3）4NB
F4，（CH3）4NBr，（C2H5）4NClO4，（C2H5）4Nl，（C3
H7）4NBr，（ｎ−C4H9）4Nl，（ｎ−C5H11）4Nlが好ま
しいが限定しない。The ionic salts include LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiC.
F 3 SO 3 , LiPF 6 , LiI, LiBr, LiSCN, NaI, Li 2 B 10 Cl 10 , LiCF 3 C
O 2 , NaBr, NaSCN, KSCN, MgCl 2 , Mg (ClO 4 ) 2 , (CH 3 ) 4 NB
F 4 , (CH 3 ) 4 NBr, (C 2 H 5 ) 4 NClO 4 , (C 2 H 5 ) 4 Nl, (C 3
H 7) 4 NBr, (n -C 4 H 9) 4 Nl, (n-C 5 H 11) 4 Nl is preferred but not limiting.
イオン性塩を溶解することができる化合物とはテトラヒ
ドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジ
オキソラン、4,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン、γ−
ブチロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ブチレンカーボネート、スルホラン、３−
メチルスルホラン、tert.−ブチルエーテル、iso−ブチ
ルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、1,2−エトキシメ
トキシエタン、メチルジグライム、メチルトリグライ
ム、メチルテトラグライム、エチルグライム、エチルジ
グライム等があるが限定はしない。The compound capable of dissolving the ionic salt is tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4,4-dimethyl-1,3-dioxolane, γ-
Butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, sulfolane, 3-
Methyl sulfolane, tert.-butyl ether, iso-butyl ether, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-ethoxymethoxyethane, methyl diglyme, methyl triglyme, methyl tetraglyme, ethyl glyme, ethyl diglyme, etc. I don't.
ポリプロピレングリコールの分子量を上げることによっ
て、柔軟性と強度をさらに上げることができる。しかし
分子量を上げすぎると反応速度が低下し、生産性が悪く
なることと、結晶化し易くなるために、伝導度の低下を
招き問題である。従って分子量は2,000乃至30,000が好
ましい。The flexibility and strength can be further increased by increasing the molecular weight of polypropylene glycol. However, if the molecular weight is too high, the reaction rate is lowered, the productivity is deteriorated, and the crystallization is likely to occur, which leads to a decrease in conductivity, which is a problem. Therefore, the molecular weight is preferably 2,000 to 30,000.
発明の効果 上述した如く、本発明は機械的強度に優れた、イオン伝
導度の高いポリマー固体電解質を提供することができる
ので、その工業的価値は極めて大である。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the present invention can provide a polymer solid electrolyte having excellent mechanical strength and high ionic conductivity, so that its industrial value is extremely large.
Claims (3)
エステル又は／及びジメタクリル酸エステルの架橋ネッ
トワーク高分子がイオン性塩を含み、該ポリプロピレン
グリコールの分子量が2,000乃至30,000であることを特
徴とするポリマー固体電解質。1. A polymer solid electrolyte, wherein the crosslinked network polymer of polypropylene glycol diacrylate ester and / or dimethacrylate ester contains an ionic salt, and the polypropylene glycol has a molecular weight of 2,000 to 30,000.
を該イオン性塩と共に含有する請求項１記載のポリマー
固体電解質。2. The polymer solid electrolyte according to claim 1, which contains a compound compatible with an ionic salt together with the ionic salt.
又は電離性放射線の照射による請求項１記載のポリマー
固体電解質。3. The polymer solid electrolyte according to claim 1, wherein the crosslinked network is formed by irradiation with heat, actinic rays or ionizing radiation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001965A JPH07101564B2 (en) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Polymer solid electrolyte |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001965A JPH07101564B2 (en) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Polymer solid electrolyte |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03207711A JPH03207711A (en) | 1991-09-11 |
| JPH07101564B2 true JPH07101564B2 (en) | 1995-11-01 |
Family
ID=11516297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001965A Expired - Lifetime JPH07101564B2 (en) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Polymer solid electrolyte |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101564B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5409786A (en) * | 1993-02-05 | 1995-04-25 | Eveready Battery Company, Inc. | Inactive electrochemical cell having an ionically nonconductive polymeric composition activated by electrolyte salt solution |
-
1990
- 1990-01-09 JP JP2001965A patent/JPH07101564B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03207711A (en) | 1991-09-11 |
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