流動誘電緩和法に基づくポリエーテル/リチウム塩混合系の非平衡ダイナミックスの研究

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ポリプロピレンオキシド(PPO)/過塩素酸リチウム(LiClO_4)混合系に対して、平衡状態におけるPEO鎖の運動性に関して検討を行った。この系においては、わずかに解離したリチウムイオンLi^+と分子状溶解したLiClO_4によるPPO鎖の会合体が少数存在すると考えられているPPO鎖内のOとLiの比で表したLiClO_4濃度が0.005から0.15の間の種々の値となる混合系を調製した。コーン・プレート型流動誘電セルを作成してレオメータに搭載し、上記のPPO/LiClO_4混合系に対して、誘電緩和測定および、種々の流動速度κにおいて定常流粘度測定を行った。比較のため、LiClO_4を含まない純PPO系についても誘電緩和測定を行った。動的誘電率ε'、誘電損失ε''の測定には自動誘電ブリッジを用い、粘度ηの測定にはレオメータの応力検出器を用いた。示差走査熱量計測定を行い、各添加塩濃度のPPO/LiClO_4混合系のT_gを求めた。電極分極に関するMacdonald理論の誘電データへの定量的フィッティングから、各系でのLi^+濃度C_<Li+>と易動度μ_<Li+>を評価した。以上の量を解析し、添加塩濃度の増加による粘度の上昇は、会合体の形成とT_gの増加が原因であること、また、Li^+の運動性は、高添加塩濃度域ではセグメント摩擦に比例するが、低添加塩濃度域ではセグメント摩擦に依存しないことがわかった。