エネルギーデバイスを目指した高密度電子輸送材料の創製

为能源设备创建高密度电子传输材料

• 批准号: 19655043
• 负责人: 西出 宏之
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19655043/
• 关键词: 電子移動速度; 酸化還元電位; 有機電池; レドックス容量; インピーダンス

本研究では、負極活物質として電極反応速度が大きく、還元ドープにより高容量が期待できる新規なn型活性ポリマーを設計・合成することを目的とする。具体的には、還元電位と電子移動速度を制御して、n型活性なポリマーを探索した。n型ドープ状態の安定化に働く各種因子を解明し、卑な電位で安定度高く電子貯蔵できるポリマーを合成した。さらに、安定ラジカル種に関する申請者の従来知見を活用し、ニトロニルニトロキシド、フェノキシル、ガルビノキシルおよびセミキノンラジカルへと拡張し、斬新なn型活性物質群として確立した。(1)n型ポリマーの合成前年度に選定されたn型活性なレドックス席を有するメタ(ア)クリレード、スチレン誘導体などを合成し、対応するポリマーを得た。カルボニル基が隣接位に置換したアシルニトロキシドモノマーは、対応するヒドロキシルアミンを出発物として、酸クロ法により保護基、ビニル基を導入して得た。重合後、ベンゾイル基の脱保護、酸化を経てニトロキシドポリマーを得た。(2)n型ラジカルポリマーの拡張ガルビノキシルおよびフェノキシルとの関連から、キノン/セミキノンラジカルをレドックス席に有するポリマーを合成した。セミキノンラジカルの安定度の向上と、キンヒドロン生成の抑制が期待できる主鎖型および剛直なペンダント構造を有するポリマーを合成した。(3)全有機二次電池の試作ポリマー膜内の電子・イオンの拡散過程を解析し、負極活物質と導電性部材との複合化について検討した。

这项研究旨在设计和合成一种新型的N型活性聚合物，该聚合物具有较高的电极反应速率作为负电极活性材料，并且由于掺杂量的降低而有望具有高容量。具体而言，控制还原电位和电子传递速率以搜索N型活性聚合物。阐明了稳定N型掺杂状态的各种因素，并且可以存储低电位的电子的聚合物具有很高的稳定性。此外，通过利用申请人以前关于稳定的自由基物种的知识，该组已扩展到硝基氮氧化物，苯氧基，甘旋替诺氧基和半喹酮自由基，将其确立为N型活性物质的新组。 （1）N型聚合物的合成：Meth（a）冷藏烯，苯乙烯衍生物等，它们在上一年中选择了N型活性氧化还原座椅，以获得相应的聚合物。通过在酸色色谱法引入保护基团和乙烯基基团，通过引入保护组和乙烯基基团来获得羰基替代的酰基硝酸单体，以酸色色谱法引入乙烯基。聚合后，将苯并甲基放弃并进行氧化以获得硝基氧化聚合物。 （2）合成了N型自由基聚合物与膨胀的葡萄氧基和苯氧基之间的关系，合成了氧化还原座椅中含有喹酮/半醌自由基的聚合物。具有主链类型和刚性吊坠结构的聚合物，可以预期改善半喹酮自由基的稳定性并抑制Quinhydrons的形成。 （3）所有有机次级电池的原型：分析了聚合物膜中电子和离子的扩散过程，并研究了负电极活性材料和导电构件的复合物。

项目成果

Radical Polymers Leading to Organic-Based Energy Devices

自由基聚合物可用于有机能源设备

• 发表时间: 2007
• 作者: H. Nishide;K. Oyaizu;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide
• 通讯作者: H. Nishide

Radical Polymers for Innovative Design of an Organic-Based Printable Battery

用于有机基可印刷电池创新设计的自由基聚合物

• 发表时间: 2007
• 作者: H. Nishide;K. Oyaizu;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide
• 通讯作者: H. Nishide

Nernstian Adsorbate-like Bulk Layer of Organic Radical Polymers for High-Density Charge Storage Purposes

• DOI: 10.1021/ja803742b
• 发表时间: 2008-11-05
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Oyaizu, Kenichi;Ando, Yuko;Nishide, Hiroyuki
• 通讯作者: Nishide, Hiroyuki

Low-energy Driven Electrochromic Devices Using Radical Polymer as Transparent Counter Electroactive Material

使用自由基聚合物作为透明反电活性材料的低能量驱动电致变色器件

• 发表时间: 2007
• 期刊: J.Photopolym.Sci.Technol. 20
• 作者: Y.Takahashi;K.Oyaizu;K.Honda;H.Nishide
• 通讯作者: H.Nishide

A Paper-like Polymer-Based Rechargeble Device

一种纸状聚合物可充电装置

• 发表时间: 2007
• 作者: H. Nishide;K. Oyaizu;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide;H. Nishide
• 通讯作者: H. Nishide