高分子中における高速リチウムおよびプロトン伝導性

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本研究では、高リチウムとプロトン伝導性高分子固体電解質の開発に研究の焦点を絞り、実用レベルの高導電性、高耐熱性を有する高分子固体電解質を提供することを目的とした。本年度は、以下の結果を得た。1)プロトン伝導性高分子の熱劣化現象を解析し耐熱性向上の分子設計指針を確立する。耐熱性高分子とリン酸によるプロトン伝導性複合体を合成し、これらが400℃程度の耐熱性と高いプロトン伝導性を有することが明らかになった。2)キャリア生成を促進するための高分子構造の設計。ポリサイラミンを基本骨格に有するプロトン伝導性高分子を合成し、キャリア生成を促す強酸吸着量が高いプロトン伝導性高分子が得られた。3)ドライプロトン伝導性高分子材料の材料設計。ポリサイラミンを基本骨格に有するプロトン伝導性高分子は、含水時、無水時の両方の状態でオウロトン伝導性を発現した。4)室温溶融塩に各種リチウム塩(LiCl,LiAlCl_4等)とポリカチオンを複合化し、室温で10^<-3>Scm^<-1>を示す高分子固体電解質を得る。LiAlCl_4を用いて複合塩型の室温溶融塩を合成することができ、その導電率は室温で10^<-3>Scm^<-1>を示した。また、そのリチウムイオン輸率は約0.6であった。