植物ベースデンドリマーによる高性能電解質の創出

使用植物树枝状聚合物创建高性能电解质

基本信息

批准号：
18655044
负责人：
青井啓悟
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

这项研究旨在开发新的纳米材料，可以通过精确构建用脂肪族醚作为骨骼来用作聚合物固体电解质。精确化学结构是在树突聚合物的产生和结构和脂肪族醚成分的结合形式的变化中进行的。使用各种分析方法清楚地分析了纳米结构，包括主要结构，高阶结构，分子大小等，并清楚地捕获了纳米结构。研究了离子电导率，并揭示了与树突聚合物纳米结构的相关性。目的是提出一个新的概念，将电子材料设计为基于树枝状聚合物的聚合物固体电解质。基于上一年的结果，核心中带有羟基的树枝状甲构成了羰基二咪唑，并且核中有碳酸盐基团的树枝状聚合物。羟基对于电池中的离子传导是不可取的，因此被反应性较差转换为碳酸盐。通过将这些反应重复为羟基衍生物与3-氯-2-氯甲基-1-丙烯烯，然后通过氢化反应为羟基类型来制备脂肪族多醚型枝状。合成了不同世代的树突聚合物。使用NMR，IR，SEC，MALDI-TOF MS，元素分析等进行树状聚合物的结构分析。将LI盐添加到这些树枝状聚合物中以检查离子电导率的性能。更改了测量的温度，并采取了Arenius图，并评估了激活能量。通过CV测量分析了氧化-REDOX行为。此外，组装细胞以检查电荷和放电特性。