高いTgを有する新規高分子マトリクス固体イオン導電体中のイオン輸送現象

高Tg新型聚合物基固体离子导体中的离子传输现象

• 批准号: 08229212
• 负责人: 山本 隆一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of 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-08229212/
• 关键词: 高分子固体電解質; 高いガラス転移温度; ポリビニルアルコール; ポリパラバン酸; 固体型電気二重層コンデンサー; オリゴチオフェン; エレクトロクロミック特性

本研究では、従来研究対象となっていたポリエチレンオキシドと比較して高いガラス転移温度(Tg)を持ち、かつ効率良く塩を溶解させることの可能な極性基・配位基の導入された各種高分子をマトリクスとする高分子固体電解質を作製し、得られた高分子固体電解質中のイオン輸送現象を明かにすることを目的とする。ポリビニルアルコール(PVA)(Tg=85℃)、ポリパラバン酸(PPA)(Tg=350℃程度)に加えて、各種ポリイミド類やアルキル置換ポリビピリジン、ポリキノリンなどの比較的Tgの高い高分子を高分子マトリクスとして用いて対応する高分子固体電解質の作製を行った。リチウム-高分子固体電解質(リチウム塩1g/高分子1g)の電気伝導度は、10^<-3.5>Scm^<-1>、リチウム-PPA固体電解質の場合で10^<-5.5>Scm^<-1>であった。リチウム-PPA高分子固体電解質では、180℃で10^<-2>Scm^<-1>という電気伝導度を示し200℃付近まで安定に存在し、高い熱安定性を有することもわかった。PPA、PVA高分子固体電解質は、従来と比較して高濃度までリチウム塩を均質に溶解させ、高分子マトリクスのTgより低い温度領域で良好なイオン導電性を示すことがわかった。さらに、PVA-リチウム塩系高分子固体電解質を用いた全固体型電気二重層コンデンサーを作製した。コンデンサーは、充放電電流効率は90%以上で、可逆的な充放電が50サイクル以上可能であた。さらに、このコンデンサーの電気二重層容量は湿式型電気二重層コンデンサーとほぼ同じであった。側鎖にオリゴチオフェンを有するPVA高分子固体電解質の作製を行い、そのエレクトロクロミック特性を紫外可視吸収スペクトルにより解析した。酸化側で青色、還元側で赤色へと変化するポリチオフェンと同様なエレクトロクロミック特性を示すことがわかった。

This study で は, 従 to study like と seaborne な っ て い た ポ リ エ チ レ ン オ キ シ ド と compare し て high い ガ ラ ス planning move temperature (Tg) を hold ち, か つ sharper rate good く salt dissolve を さ せ る こ と の may な polarity, dentate の import さ れ た various polymer を マ ト リ ク ス と す る し the polymer solid electrolyte を cropping, and ら れ た polymer solid electrolyte The phenomenon of <s:1> <s:1> transport in the mass を the を にする とを とを とを objective とする. ポ リ ビ ニ ル ア ル コ ー ル (PVA), Tg (= 85 ℃), ポ リ パ ラ バ ン acid (PPA) (Tg) = 350 ℃ degree に plus え て, various ポ リ イ ミ ド class や ア ル キ ル replacement ポ リ ビ ピ リ ジ ン, ポ リ キ ノ リ ン な ど の is high Tg の い polymer を マ ト リ ク ス と し て in い て 応 seaborne す る polymer solid electricity The production of the substance is を lines った. リ チ ウ ム - solid polymer electrolytes (リ チ ウ ム salt 1 g / 1 g) polymer の electric 気 は 伝 conductance, 10 ^ < - > 3.5 Scm ^ < 1 >, リ チ ウ ム - PPA solid electrolyte で の occasion 10 ^ < - > 5.5 Scm ^ < 1 > で あ っ た. リ チ ウ ム - PPA polymer solid electrolyte で は, 180 ℃ で 10 ^ 2 > < - Scm ^ < 1 > と い う electric 気 伝 conductance を shown し pay nearly 200 ℃ ま で settle に し, high thermal stability を い す る こ と も わ か っ た. PPA, PVA polymer solid electrolyte は, 従 と compare し て high-concentration ま で リ チ ウ ム salt を homogeneous に dissolved さ せ, polymer マ ト リ ク ス の Tg よ り low temperature field い で good な イ オ ン conductivity を shown す こ と が わ か っ た. さ ら に, PVA - リ チ ウ ム を salt is a solid polymer electrolyte with い た full solid type electric 気 bilayer コ ン デ ン サ ー を cropping し た. Youdaoplaceholder0, デ, サ, サ, <s:1>, charge and discharge current efficiency コ over 90% で, reversible な charge and discharge が over 50サ, <s:1>, <s:1>, であた is possible であた. さ ら に, こ の コ ン デ ン サ ー の electric 気 は wet type electric double layer capacity 気 bilayer コ ン デ ン サ ー と ほ ぼ with じ で あ っ た. Side chain に オ リ ゴ チ オ フ ェ ン を have す る PVA polymer solid electrolyte の cropping を い, そ の エ レ ク ト ロ ク ロ ミ ッ ク features を ultraviolet visible absorption 収 ス ペ ク ト ル に よ り parsing し た. Acidification side で cyan, yuan also side で red へ と variations change す る ポ リ チ オ フ ェ ン と with others な エ レ ク ト ロ ク ロ ミ ッ ク features を shown す こ と が わ か っ た.

项目成果

T.Yamamoto,et al.: "Elcetrochemical Behavior of Electrodes Modified with π-Conjugated Polymer ……" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 3461 (1996)

T. Yamamoto 等人：“用 π 共轭聚合物修饰的电极的电化学行为……”Bull.Chem.Soc.Jpn.69 (1996)。

山本隆一・本田圭介: "遷移金属錯体C-Cカップリング反応を用いた重縮合" 高分子. 46. 68-71

Ryuichi Yamamoto 和 Keisuke Honda：“利用过渡金属络合物 C-C 偶联反应进行缩聚”聚合物。 46. 68-71

T.Yamamoto,et al.: "Intermolecular π-π Interaction of Poly(4,4′-dialkyl-2,2′-bithiazole-5,5′-diyl)s ……" Chem.Lett.139-140 (1997)

T. Yamamoto等人：“聚(4,4′-二烷基-2,2′-联噻唑-5,5′-二基)的分子间π-π相互作用……”Chem.Lett.139-140 ( 1997）

T.Yamamoto,et al.: "Preparation of Poly(diphenylamine-4,4′-diyl) and a Related Polymer by ……" Chem.Lett.413-414 (1996)

T. Yamamoto 等人：“通过……制备聚(二苯胺-4,4-二基) 和相关聚合物” Chem.Lett.413-414 (1996)

T.Yamamoto,et al.: "π-Conjugated Donor-Acceptor Copolymers Constituted of π-Excessive ……" J.Am.Chem.Soc.118. 10389 (1996)

T. Yamamoto 等人：“由 π-过量……构成的 π-共轭供体-受体共聚物”J.Am.Chem.Soc.118 (1996)。