相転移ゲル中における高速イオン輸送とその制御

相变凝胶中的快速离子传输及其控制

• 批准号: 08229211
• 负责人: 小山 昇
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08229211/
• 关键词: ゲル電解質; 体積相転移; 高速イオン輸送; イオン伝導度制御; イオン伝導シャッター

温度の変化に伴い体積相転移を示すゲル中では、膨潤時においては高速イオン輸送が可能であるのに対して、収縮時にはイオン輸送速度が低くなるため、輸送速度の温度による制御が可能になる。この機能は、二次電池の熱感知シヤッターへ応用が可能である。また、このようなゲルに酸化還元活性基を導入してレドックスゲルとすれば、酸化還元反応に伴ってイオン輸送速度が変化するため、過充電・過放電防止シヤッターなどへ応用が可能になる。本研究では、体積相転移レドックスゲルについて、1)体積変化速度の改善、および2)酸化還元電位の制御、について研究を行った。ゲルは、N-イソプロピルアクリルアミドとフェロセニルエチルアクリレートをN,N'-メチレンビスアクリルアミドとともに共重合させることにより合成した。フェロセニルエチルアクリレートを従来用いていたビニルフェロセンに代えて用いることにより、ポリマー主鎖からフェロセンまでの距離を長くした。その結果、ゲルの膨潤・収縮速度およびゲル内における電荷伝達速度が速くなった。これは主に、フェロセン基が動きやすくなったためと考えられる。また、フェロセニルエチルアクリレートの代わりにビニルピリジンを共重合し、ピリジン基にルテニウムEDTAなどの金属錯体を配位結合させることにより、さまざまな酸化還元電位を持つゲルを作製することができた。これにより、応用目的に応じた酸化還元電位を持つゲルの作製が可能になった。

Temperature の variations change に with planning い volume phase shift を shown す ゲ ル in で は, swelling に お い て は high-speed イ オ ン conveying が may で あ る の に し seaborne て, 収 shrinkage when に は イ オ ン low transmission speed が く な る た め, transmission speed の temperature に よ る suppression が may に な る. The <s:1> function and secondary battery <s:1> thermal sensing シヤッタ and へ応 can be achieved with が possibly である. ま た, こ の よ う な ゲ ル に acidification yuan also active group を import し て レ ド ッ ク ス ゲ ル と す れ ば, acidification and yuan against 応 に with っ て イ オ が ン conveying speed variations change す る た め, over charge, over discharge to prevent シ ヤ ッ タ ー な ど へ 応 may use が に な る. This study で は planning, volume phase shift レ ド ッ ク ス ゲ ル に つ い て, 1) volume - speed の improvement, お よ び 2) potential acidification and yuan の suppression, に つ い を line っ て research た. ゲ ル は, N - イ ソ プ ロ ピ ル ア ク リ ル ア ミ ド と フ ェ ロ セ ニ ル エ チ ル ア ク リ レ ー ト を N, N '- メ チ レ ン ビ ス ア ク リ ル ア ミ ド と と も に total coincidence さ せ る こ と に よ り synthetic し た. フ ェ ロ セ ニ ル エ チ ル ア ク リ レ ー ト を 従 to use い て い た ビ ニ ル フ ェ ロ セ ン に generation え て in い る こ と に よ り, ポ リ マ ー master lock か ら フ ェ ロ セ ン ま で の long distance を く し た. Youdaoplaceholder0 <s:1> result, ゲ ゲ <s:1> <s:1> expansion and contraction speed およびゲ における charge 伝 speed が speed くなった. The main に and フェロセ <e:1> base が drive えられる やすくなったためと test えられる. ま た, フ ェ ロ セ ニ ル エ チ ル ア ク リ レ ー ト の generation わ り に ビ ニ ル ピ リ ジ ン を overlap し, ピ リ ジ ン base に ル テ ニ ウ ム EDTA な ど の metal misprinted を coordinate bond さ せ る こ と に よ り, さ ま ざ ま な acidification is yuan potential を つ ゲ ル を cropping す る こ と が で き た. Youdaoplaceholder5 れによ 応 and 応 can be prepared by using the target に応じた acidified reducing potential を with が ゲ ゲ を <s:1> 応 になった になった.

项目成果

岩久正裕: "Electrochemical Behavior of Ferrocene in a Polymethacrylate Gel Electrolyte" 電気化学および工業物理化学. (印刷中). (1997)

Masahiro Iwahisa：“聚甲基丙烯酸酯凝胶电解质中二茂铁的电化学行为”电化学和工业物理化学（出版中）。

立間徹: "Macromolecule-Metal Complexes Exhibiting Phase Transition" Polymers for Advanced Technologies. (印刷中). (1997)

Toru Tachima：“展示相变的高分子金属复合物”用于先进技术（印刷中）。

立間徹: "レドックスゲル:ゲル電極への応用" ゲルテクノロジー. (印刷中). (1997)

Toru Tachima：“氧化还原凝胶：凝胶电极的应用”凝胶技术（正在出版）。