カチオン捕捉能を有する導電性高分子の電解合成と電池の高機能化

电解合成具有阳离子捕获能力的导电聚合物并增强电池功能

• 批准号: 09237248
• 负责人: 木谷 晧
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Hiroshima University
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09237248/
• 关键词: カチオン捕捉能; ポリアニリン; オキシエチレン基; n型ド-ピング; 自己ドープ型

導電性高分子の二次電池の材料としての応用を研究対象として、カチオン捕捉能を有する官能基を高分子中に導入することにより電池機能を向上させることを試み、以下の二種類の新しい高分子の電解合成と機能の評価を行なった。1.オキシエチレン基を有するポリアニリンの電解合成と性質高分子の側鎖に二つのオキシエチレン基を有するPoly-N-(3,6-dioxaheptyl)aniline (poly-NDHAn)の電解合成を行なった。生成したpoly-NDHAnのボルタモグラムには、通常観測される0.6V付近の可逆なレドックスピークに加えて、-1.2Vと-0.1Vに非可逆なレドックス波が観測された。-1.2Vで還元したポリマー中にのみESCA測定によってLiが検出された事により、後者のレドックス波はn型のド-ピング/脱ド-ピング反応に起因するものと結論した。通常のポリアニリンではn型ド-ピングは観測されないとされており、これは非常に興味深い結果である。またpoly-NDHAnは、中性状態においても可視部に明瞭な吸収を示し、バンド幅の小さいポリマーであることが判明した。GPC法によるpoly-NDHAnの分子量は120万と非常に高く、伝導度も1mScm^<-1>と長鎖アルキル基を置換したポリアニリンの中では最も高い値を示した。2.自己ドープ型ポリアニリンの電解合成新しい自己ドープ型ポリアニリンの合成を目的として、アニリンとアニリン-2,5-ジスルホン酸(ADSA)の電気化学的共重合を行なった。ADSA/アニリンのモル比を変えて重合を行なったところ、ADSAが1/20以上であればポリマー中にADSA分子が取り込まれていることがESCAにより確認された。共重合体の伝導度はADSA濃度に無関係に0.3Scm^<-1>であり、無置換のポリマー(3Scm^<-1>)と比較してそれほど低下しなかった。

の conductivity polymer の secondary battery materials と し て の 応 を study like と seaborne し て, カ チ オ ン can capture を have す る functionality を polymer in に import す る こ と に よ り cell function を upward さ せ る こ と を try み, the following new し の two kinds の い polymer の と function の electrolytic synthesis evaluation 価 を line な っ た. 1. オ キ シ エ チ レ ン を has an す る ポ リ ア ニ リ ン の electrolytic synthesis と nature macromolecule の side chain に two つ の オ キ シ エ チ レ ン を has an す る Poly real - N - (3, 6 - dioxaheptyl) aniline (Poly real - NDHAn) line の electrolytic synthesis を な っ た. Generate し た poly real - NDHAn の ボ ル タ モ グ ラ ム に は, usually 観 さ れ る pay nearly 0.6 V の reversible な レ ド ッ ク ス ピ ー ク に plus え と て, 1.2 V to 0.1 V に non reversible な レ ド ッ ク ス wave が 観 さ measurement れ た. - 1.2 V で also yuan し た ポ リ マ ー in に の み ESCA measurement に よ っ て Li が 検 out さ れ た matter に よ り, the latter の レ ド ッ ク ス wave は n-type の ド - ピ ン グ / take off ド - ピ ン グ anti 応 に cause す る も の と conclusion し た. Usually の ポ リ ア ニ リ ン で は n-type ド - ピ ン グ は 観 measuring さ れ な い と さ れ て お り, こ れ は very deep に tumblers い results で あ る. ま た poly real - NDHAn は, neutral state に お い て も に clear visual department な suction 収 を し, バ ン ド の picture small さ い ポ リ マ ー で あ る こ と が.at し た. GPC method に よ る poly real - NDHAn の は 1.2 million と very に high molecular weight く, 1 MSCM 伝 conductance も ^ < 1 > と long locks ア ル キ ル base を replacement し た ポ リ ア ニ リ ン の in で は on the high も い numerical を shown し た. Type 2. Their ド ー プ ポ リ ア ニ リ ン の electrolytic synthesis of new し い himself ド ー プ type ポ リ ア ニ リ ン の synthetic を purpose と し て, ア ニ リ ン と ア ニ リ ン - 2, 5 - ジ ス ル ホ ン acid (ADSA) の electric 気 chemical line overlap を な っ た. ADSA / ア ニ リ ン の モ ル than を - え て line overlap を な っ た と こ ろ, ADSA が over 1/20 で あ れ ば ポ リ マ ー に in ADSA molecular が take り 込 ま れ て い る こ と が ESCA に よ り confirm さ れ た. Weigh fit の 伝 conductance は ADSA concentration に no masato に 0.3 Scm ^ < 1 > で あ り, no replacement の ポ リ マ ー (3 Scm ^ < - > 1) と compare し て そ れ ほ ど low し な か っ た.

项目成果

Akira Kitani: "Electrochemical Preparation and Properties of Poly[N-(3,6-dioxaheptyl)aniline]" Synth.Metals. 84. 101-102 (1997)

Akira Kitani：“聚[N-(3,6-二氧杂庚基)苯胺]的电化学制备和性能”合成金属。

Akira Kitani: "Electrochemical Preparation and Unique Behavior of Poly[N-(3,6-dioxaheptyl)aniline]" Ext.Abstr.192nd ECS and 48th ISE Joint Meeting. 1535. (1997)

Akira Kitani：“聚[N-(3,6-二氧杂庚基)苯胺]的电化学制备和独特行为”Ext.Abstr.192nd ECS 和 48th ISE 联席会议。

Akira Kitani: "Electrochemical,Optical and Electrical Properties of Poly-N-heptylanilines" Mol.Cryst.Liq.Cryst.296. 349-356 (1997)

Akira Kitani：“聚-N-庚基苯胺的电化学、光学和电学性质”Mol.Cryst.Liq.Cryst.296。

Heqing Tang: "Electrochemical Copolymerization of Aniline and Aniline-2,5-disulfonic Acid" Electrochim.Acta. 42(23). 3421-3428 (1997)

唐和庆：“苯胺和苯胺-2,5-二磺酸的电化学共聚”Electrochim.Acta。

Heqing Tang: "Electrosynthesis of Water-soluble Self-doped Poly(aniline-2,5-disulfonic Acid)" Electrochim.Acta. 43(in press). (1998)

唐鹤庆：“水溶性自掺杂聚(苯胺-2,5-二磺酸)的电合成”Electrochim.Acta。