全固体イオニクス素子構築にたいするポリマーの役割

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電解質の固体化は全固体イオニクス素子作製のための最大の難関である。フレキシブルな固体電解質の開発に向かって、分岐型ポリ(オキシエチレン)および主鎖に第4級アンモニウムカチオンを有するアイオネン型エラストマーのイオン伝導特性を検討した。分岐型ポリ(オキシエチレン)については、分岐となる側鎖のオキシエチレン鎖の重合度が1、2、3の三種の試料について導電率および基礎物性の評価を終了した。いずれの試料も良好な特性を示したが、合成の容易さとイオン伝導性ガラスとの複合化が容易であることに示されるような加工の容易さから、重合度2の側鎖を有するもの(BEC)が今後の重点的な開発の対象として適当と結論した。BECの優れたエラストマーとしての特性を利用して、BECフィルムのの一軸延伸下での導電率を測定し、伸長により導電率が大きくなるという興味ある結果を得た。この結果はアモルファス状態で発現することも判明した。応用面にどう活用するかが今後の課題である。アイオネン型エラストマーとして、ジピリジルおよび脂肪族アンモニウム塩の二種を検討した。いずれも良好なエラストマー特性を示し、導電率の点でも直鎖ポリ(オキシエチレン)のレベルを越えており、今後さらに開発を進める対象である。