キノン系化合物による有機イオウ化合物の触媒酸化還元

使用醌化合物催化有机硫化合物的氧化还原

基本信息

  • 批准号:
    08232227
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 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

项目摘要

二次電池の高エネルギー密度化に対する期待が高まっているが、従来から用いられてきた無機系電極材料のエネルギー密度は限界に達しつつあり、新しい電極材料の開発が求められている。本研究では、理論エネルギー密度の高い有機イオウ化合物に注目し、迅速に酸化還元反応を行わせる触媒系を確立した上で、エネルギーの密度が高く、なおかつ充電速度、放電電流等に優れた電極材料を開発することを目的した。有機イオウ化合物に対する触媒系を設計するにあたって、同化合物の電気化学的特性を調べた。有機イオウ化合物としては主に2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール(DMcT)を用いた。その結果、DMcTの二つのSH基のうち一つが脱プロトン化することにより、酸化還元電位は負側にシフトすることなどがわかった。しかし、金・カーボンなどの通常の電極材料を用いた場合には、室温では十分速い電子移動反応は観測できなかった。これらの結果を踏まえ、DMcTおよびその二量体と導電性高分子ポリアニリン(その酸化体はキノンジイミン構造をとる)との電子移動反応について分光学的に調べた。その結果、活性なポリアニリンとDMcTとの間において可逆な電子移動反応が進行しうることが確かめられた。特にDMcTからポリアニリン酸化体への電子移動は速いが、DMcT二量体からポリアニリン還元体への電子移動は比較的遅く、プロトン存在下でのみ進行した。DMcTとポリアニリンとの複合系はすでに高エネルギー密度二次電池用正極として応用可能であることが示されているが、ここでは銅集電体を用いて充放電特性の向上を試みた。その結果、充放電時の電流を高めることができ、1時間余りで充電、放電が可能であることがわかった。これは集電体から電解溶出した銅がDMcTと錯体を形成し、結果として電子移動反応が促進されたためと考えられる。
The high density of secondary batteries is expected to increase the density of inorganic electrode materials and to limit the development of new electrode materials. In this study, the theoretical production of organic compounds with high density, rapid acidification and reduction of the catalyst system was established, and the production of organic compounds with high density, high charging speed and discharge current was optimized for the development of electrode materials. Organic compounds are designed to modulate the electrochemical properties of the same compounds. Organic compounds can be used in the production of 2,5-diamino-1,3,4-diamino-2-methyl-l-(DMcT). As a result, DMCT's two SH groups are separated from each other and acidified to reduce the potential of the negative side. In the case of common electrode materials, electrons move at very high speeds at room temperature. As a result of this, the two molecules of DMcT and conductive polymers are separated from each other by electron mobility. As a result, the activity of DMcT is reversible and the electron movement is reversed. In particular, the electron mobility of DMcT in the presence of a compound is faster than that of DMcT in the presence of a compound. The composite system of DMT is used for high density secondary battery. The result of charging, the current of charging, the time of charging, and the possibility of charging The current collector is electrolytically dissolved, and the copper complex is formed. As a result, the electron migration is promoted.

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
立間徹: "Reversible Electron Transfer Reaction between Polyaniline and Thiol/Disulfide Couples" The Journal of Physical Chemistry. 100. 14016-14021 (1996)
Toru Tatema:“聚苯胺和硫醇/二硫化物对之间的可逆电子转移反应”物理化学杂志 100。14016-14021 (1996)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
外邨正: "An Organosulfur Polymer Cathode for Rechargeable Batteries with a High Current Capability" Journal of the Electrochemical Society. 143. 3152-3157 (1996)
Tadashi Gaison:“具有高电流能力的可充电电池的有机硫聚合物阴极”《电化学学会杂志》143. 3152-3157 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
小山昇: "Disulfide-polyaniline Composite Cathodes for Rechargeable Batteries with High Energy Density" Macromolecular Symposia. 105. 85-90 (1996)
Noboru Koyama:“用于高能量密度可充电电池的二硫化物-聚苯胺复合阴极”高分子研讨会。 105. 85-90 (1996)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
庄司英一: "Examination of reactivity of protonated and deprotonated 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole and its derivatives by electrochemical experiment and semiempirical MO calculation" Journal of Electroanalytical Chemistry. 410. 17-24 (1996)
Eiichi Shoji:“通过电化学实验和半经验 MO 计算检查质子化和去质子化 2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑及其衍生物的反应性”Journal of Electroanalytical Chemistry 410. 17-24 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
庄司英一: "Examination of the Cleavage and Formation of the Disulfide Bond in Poly [dithio-2,5-(1,3,4-thiadiazole)] by Redox Reaction" Journal of Electroanalytical Chemistry. 410. 229-234 (1996)
Eiichi Shoji:“通过氧化还原反应检验聚[二硫代-2,5-(1,3,4-噻二唑)]中二硫键的断裂和形成”《电分析化学杂志》410. 229-234 (1996)。
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知道了