JPH0832755B2 - ポリマー固体電解質 - Google Patents
ポリマー固体電解質Info
- Publication number
- JPH0832755B2 JPH0832755B2 JP2007301A JP730190A JPH0832755B2 JP H0832755 B2 JPH0832755 B2 JP H0832755B2 JP 2007301 A JP2007301 A JP 2007301A JP 730190 A JP730190 A JP 730190A JP H0832755 B2 JPH0832755 B2 JP H0832755B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- acid ester
- polymer solid
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyethers (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Primary 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、エレクトロクロミック
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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とポリエーテルのモノ
アクリル酸エステル又は／及びモノメタクリル酸エステ
ルの混合物を反応させて架橋ネットワーク構造とした高
分子がイオン性塩を含むことを特徴とするポリマー固体
電解質である。
は／及びジメタクリル酸エステルとポリエーテルのモノ
アクリル酸エステル又は／及びモノメタクリル酸エステ
ルの混合物を反応させて架橋ネットワーク構造とした高
分子がイオン性塩を含むことを特徴とするポリマー固体
電解質である。
又、ポリプロピレングリコールの分子量が2,000乃至3
0,000である前記のポリマー固体電解質である。
0,000である前記のポリマー固体電解質である。
又、ポリエーテルがポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオ
キシドの共重合体の中より選んだ１種又は混合物である
前記のポリマー固体電解質である。
ロピレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオ
キシドの共重合体の中より選んだ１種又は混合物である
前記の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。
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。
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。
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。
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アクリル酸エステル
（分子量4,000）50重量部とメトキシ化ジエチレングリ
コールのモノアクリル酸エステル50重量部を混合した液
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。この液をガラス
板上にキャストし、8Mradの電子線を照射した。この膜
の厚みは100μｍで複素インピーダンス法により測定し
たイオン伝導度は２×10-4Ｓcm-1（25℃）であった。
又、柔軟性テストとして180°折り曲げテストによって
も、この膜は割れを生じなかった。
（分子量4,000）50重量部とメトキシ化ジエチレングリ
コールのモノアクリル酸エステル50重量部を混合した液
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。この液をガラス
板上にキャストし、8Mradの電子線を照射した。この膜
の厚みは100μｍで複素インピーダンス法により測定し
たイオン伝導度は２×10-4Ｓcm-1（25℃）であった。
又、柔軟性テストとして180°折り曲げテストによって
も、この膜は割れを生じなかった。
ポリプロピレングリコールのジアクリル酸エステルの
分子量を400,1,000,2,000と10,000のものについての性
能を表１にまとめた。
分子量を400,1,000,2,000と10,000のものについての性
能を表１にまとめた。
実施例２ ポリプロピレングリコールのジアクリル酸エステル
（分子量4,000）50重量部とメトキシ化ジエチレングリ
コールのモノアクリル酸エステル50重量部を混合した液
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。この液をガラス板上に
キャストし、ジメトキシエタンを蒸発させた。その後、
8Mradの電子線を照射した。
（分子量4,000）50重量部とメトキシ化ジエチレングリ
コールのモノアクリル酸エステル50重量部を混合した液
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。この液をガラス板上に
キャストし、ジメトキシエタンを蒸発させた。その後、
8Mradの電子線を照射した。
この膜の厚みは100μｍで複素インピーダンス法によ
り測定したイオン伝導度は５×10-6Ｓcm-1（25℃）であ
った。180°折り曲げテストで割れは生じなかった。ポ
リプロピレングリコールのジアクリル酸エステルの分子
量を400,1,000,2,000と10,000のものについても調査し
た結果を表２に示した。
り測定したイオン伝導度は５×10-6Ｓcm-1（25℃）であ
った。180°折り曲げテストで割れは生じなかった。ポ
リプロピレングリコールのジアクリル酸エステルの分子
量を400,1,000,2,000と10,000のものについても調査し
た結果を表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時間反応させ
た。これ以外は、すべて実施例２に同じとした。
ゾイソブチロニトリルを加えて80℃で１時間反応させ
た。これ以外は、すべて実施例２に同じとした。
ここで得られた膜は、厚みが100μｍであり、イオン
伝導度は４×10-6Ｓcm-1（25℃）であった。又、180°
折り曲げテストにおいても割れは生じなかった。尚、こ
の時のポリプロピレングリコールのジアクリル酸エステ
ルの分子量は4,000であった。
伝導度は４×10-6Ｓcm-1（25℃）であった。又、180°
折り曲げテストにおいても割れは生じなかった。尚、こ
の時のポリプロピレングリコールのジアクリル酸エステ
ルの分子量は4,000であった。
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、1KW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に同じとした。
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、1KW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に同じとした。
ここで得られた膜は、ポリプロピレングリコールのジ
アクリル酸エステルの分子量が4,000であり、膜の厚み
が100μｍ、イオン伝導度は４×10-6Ｓcm-1（25℃）180
°折り曲げテストで割れは生じなかった。
アクリル酸エステルの分子量が4,000であり、膜の厚み
が100μｍ、イオン伝導度は４×10-6Ｓcm-1（25℃）180
°折り曲げテストで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ア
クリル酸エステルに代えて、ポリプロピレングリコール
のジメタクリル酸エステル（分子量4,000）を用いた。
これ以外はすべて同じとした。得られた膜は、厚さが10
0μｍ、イオン伝導度は３×10-4Ｓcm-1（25℃）であ
り、180°折り曲げテストにおいて割れが生じなかっ
た。
クリル酸エステルに代えて、ポリプロピレングリコール
のジメタクリル酸エステル（分子量4,000）を用いた。
これ以外はすべて同じとした。得られた膜は、厚さが10
0μｍ、イオン伝導度は３×10-4Ｓcm-1（25℃）であ
り、180°折り曲げテストにおいて割れが生じなかっ
た。
実施例６ 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）50重量部とモノメトキシ化したエチレ
ンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体（プロピレ
ンオキシド20モル％を含む、分子量400）50重量部を混
合した液に、CiCF3SO311.5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。この液
をガラス板上にキャストし、6Mradの電子線を照射し
た。この膜の厚みは100μｍでイオン伝導度は４×10-4
Ｓcm-1（25℃）であった。又、180°折り曲げテストに
おいても割れは生じなかった。
（分子量4,000）50重量部とモノメトキシ化したエチレ
ンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体（プロピレ
ンオキシド20モル％を含む、分子量400）50重量部を混
合した液に、CiCF3SO311.5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。この液
をガラス板上にキャストし、6Mradの電子線を照射し
た。この膜の厚みは100μｍでイオン伝導度は４×10-4
Ｓcm-1（25℃）であった。又、180°折り曲げテストに
おいても割れは生じなかった。
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。
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。
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)4NBF4，
(CH3)4NBr，(C2H5)4NClO4，(C2H5)4NI、(C3H7)4NBr，(n
-C4H9)4NI，(n-C5H11)4NI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)4NBF4，
(CH3)4NBr，(C2H5)4NClO4，(C2H5)4NI、(C3H7)4NBr，(n
-C4H9)4NI，(n-C5H11)4NI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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (4)
- 【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と、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレ
ンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体の中より選
んだ１種又は混合物のモノメタクリル酸エステル又は／
及びモノアクリル酸エステルの混合物を反応させて架橋
ネットワーク構造とした高分子がイオン性塩を含むこと
を特徴とするポリマー固体電解質。 - 【請求項２】ポリプロピレングリコールの分子量が2000
乃至30000である請求項１記載のポリマー固体電解質。 - 【請求項３】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４】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又は２記載
のポリマー固体電解質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007301A JPH0832755B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | ポリマー固体電解質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007301A JPH0832755B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | ポリマー固体電解質 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03212415A JPH03212415A (ja) | 1991-09-18 |
| JPH0832755B2 true JPH0832755B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=11662200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007301A Expired - Lifetime JPH0832755B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | ポリマー固体電解質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832755B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102022123586A1 (de) * | 2022-09-15 | 2024-03-21 | Voco Gmbh | Opazitätsumschlag bei Druckharzen |
-
1990
- 1990-01-16 JP JP2007301A patent/JPH0832755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03212415A (ja) | 1991-09-18 |
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|---|---|---|---|
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