植物ベースデンドリマーによる高性能電解質の創出

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本研究では、脂肪族エーテルを骨格にもつデンドリマーを精密に構築し、高分子固体電解質として応用できる新しいナノマテリアルを開発することを目的としている。デンドリマーの世代・構造ならびに脂肪族エーテル成分の結合形式にバリエーションをもたせて精密化学構築を行う。一次構造、高次構造、分子サイズなどを各種の分析法を駆使して克明に解析し、ナノ構造を明確にとらえる。イオン伝導性を調べ、デンドリマーのナノ構造との相関を明らかにする。デンドリマーをベースとする高分子固体電解質として新しい電子材料の設計概念を提示することを目的とする。前年度の結果を踏まえて、コアが水酸基のデンドロンをカルボニルジイミダゾールで結合し、カーボネート基をコアに有するデンドリマーに誘導した。水酸基は電池中でのイオン伝導に好ましくないので、反応性の乏しいカーボネートに変換した。脂肪族ポリエーテル型デンドロンは、水酸基をもつ誘導体と、3-クロロ-2-クロロメチル-1-プロペンとの反応と、引き続きヒドロホウ素化反応により水酸基型としてこれらの反応を繰り返して調製した。世代の異なるデンドリマーを合成した。デンドリマーの構造解析は、NMR, IR, SEC, MALDI-TOF MS,元素分析などより行った。これらのデンドリマーにLi塩を添加し、イオン伝導特性を調べた。測定温度をかえてアレーニウスプロットをとり、活性化エネルギーについて評価した。CV測定により酸化還元挙動を解析した。さらに、セルを組んで充放電特性を調べた。