JPH07101564B2 - ポリマー固体電解質 - Google Patents
ポリマー固体電解質Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- polymer solid
- molecular weight
- polypropylene glycol
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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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- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
／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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
た結果、この膜は割れを生じなかった。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (3)
- 【請求項１】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。 - 【請求項２】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請求項１記載のポリマー
固体電解質。 - 【請求項３】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請求項１記載のポリマー
固体電解質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001965A JPH07101564B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | ポリマー固体電解質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001965A JPH07101564B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | ポリマー固体電解質 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03207711A JPH03207711A (ja) | 1991-09-11 |
| JPH07101564B2 true JPH07101564B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=11516297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001965A Expired - Lifetime JPH07101564B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | ポリマー固体電解質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101564B2 (ja) |
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/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03207711A (ja) | 1991-09-11 |
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