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縮合型ＴＴＦオリゴマーの合成と有機二次電池への展開

缩合TTF低聚物的合成及其在有机二次电池中的应用

基本信息

批准号：
15J06264
负责人：
加藤南
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの研究からドナー系分子は、①充放電の繰り返しに伴う容量密度低下が大きく、初期のエネルギー密度を持続することができないこと、②中性状態での低伝導性による活物質の配合率を高くできない、という問題点があった。そこで、①,②を解決するため、「縮合型ドナー・アクセプター分子系」の合成を行い、物性の検討を行った。ドナー部位としてテトラチアペンタレン(TTP)、アクセプター部位としてp-ベンゾキノンまたはナフトキノンが縮合したTTPQ(1)およびTTPNQ(2)の合成を行った。1のチオメチル体 (BTM-1)の室温伝導度が10-3 S/cmであり、LiCoO2には劣るが中性状態における有機化合物としては高い伝導性を示した。一方、2のチオメチル体 (BTM-2)の室温伝導度は10-7 S/cmであった。BTM-1およびBTM-2のチオメチル体を正極活物質として用いた電池を作製したところ、ドナー部位とアクセプター部位由来の酸化還元に対応する充放電挙動が得られた。1.5-4.2 V間での活物質の配分率が10%のときの2サイクル目の活物質あたりの放電容量は、BTM-1/Li電池が270 mAh/g、BTM-2/Li電池が260 mAh/gでありサイクル特性も良好であり、初回放電エネルギー密度はそれぞれ、823 mWh/gおよび782 mWh/gであった。また、初回放電容量のみ見れば、配分率を向上させても55%程度までであれば良好な放電容量を示すことが期待できる。配分率を上げた電池のサイクル特性を観察したところ、２サイクル目の放電容量からサイクルを繰り返すと劣化し、放電容量は50 mAh/g程度まで低下していく。しかしながら、配分率が高くなるにつれ伝導性が高いBTM-1 /Li電池の方が高い放電容量を示すことがわかった。

This study includes: (1) low conductivity of the charged state, low capacity density, high initial density, low conductivity of the neutral state, high coordination rate of the active substance. The synthesis and physical properties of condensed molecular systems are discussed. The position of the first part of the first part of the first part 1. The conductivity of BTM-1 at room temperature is up to 10-3 S/cm. LiCoO2 is poor and neutral. Organic compounds are highly conductive. The conductivity of BTM-2 at room temperature is 10-7 S/cm. BTM-1 and BTM-2 are active electrode materials and battery components, and the battery components and battery components are acidified and recovered. The active substance partition ratio between 1.5-4.2 V is 10% and the discharge capacity of BTM-1/Li battery is 270 mAh/g. The discharge density of BTM-2/Li battery is 823 mWh/g. For the first time, the discharge capacity is expected to increase by 55%. The distribution ratio of the battery is higher than that of the battery. The discharge capacity of the battery is lower than that of the battery. The discharge capacity is lower than 50 mAh/g. High conductivity and high discharge capacity of BTM-1 /Li battery