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DE3425511A1 - Verfahren zur herstellung von p-gedopten polyheterocyclen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von p-gedopten polyheterocyclen

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DE3425511A1
DE3425511A1 DE19843425511 DE3425511A DE3425511A1 DE 3425511 A1 DE3425511 A1 DE 3425511A1 DE 19843425511 DE19843425511 DE 19843425511 DE 3425511 A DE3425511 A DE 3425511A DE 3425511 A1 DE3425511 A1 DE 3425511A1
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DE
Germany
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pyrrole
acid
thiophene
copolymers
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Withdrawn
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DE19843425511
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English (en)
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Gernot Dr. 6700 Ludwigshafen Köhler
Herbert Dr. 6719 Wattenheim Naarmann
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
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    • H01M4/60Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von p-gedopten Polyheterocyclen
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitfähigen Homo- und Copolymerisaten von Verbindungen aus der Klasse der 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen mit einem konjugierten rjlJ-Elektronensystem, die Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten, durch Polymerisation dieser Verbindungen oder von Mischungen dieser Verbindungen in Elektrolytlösungsmitteln in Gegenwart von Leitsalzen. Die so erhaltenen erfindungsgemäßen Copolymeren, die eine hohe elektrische Leitfähigkeit und ein hohes mechanisches Niveau haben, besitzen weitere vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften.
  • In der US-Patentschrift 3.574.072 wird die elektrochemische Polymerisation von 5-gliedrigen und 6-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen wie Pyrrol, Thiophen oder Furan und deren Derivate beschrieben. Angaben über die Copolymerisation dieser Verbindungen bzw. über elektrische Eigenschaften der erhaltenen Polymeren sind in dieser Patentschrift jedoch nicht enthalten.
  • Aus der DE-OS 32 23 544 (= EP-OS 99.984) ist ein Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Copolymerisate von Pyrrol mit anderen heterocyclischen Verbindungen wie Thiophen oder Furan und deren Derivate bekannt.
  • Die Polymerisation wird in Gegenwart von Leitsalzen durchgeführt, so daß man p-gedopte Polymerisate erhält mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und einem hohen mechanischen Niveau, die gegenüber bekannten elektrisch leitfähigen Pyrrolpolymersystemen ein verbessertes Eigenschaftsbild aufweisen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues weiteres Verfahren zur Herstellung von Homo- und Copolymerisaten von Verbindungen aus der Klasse von 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen zu schaffen, die gleichzeitig eine hohe elektrische Leitfähigkeit und ein hohes mechanisches Niveau besitzen und gegenüber bekannten elektrisch leitfähigen Copolymerisatverbindungen eine verbesserte elektrochemische Entladbarkeit aufweisen.
  • Es wurde nun gefunden, daß die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitfähigen Homo- und Copolymerisaten von Verbindungen aus der Klasse 5 gliedriger heterocyclischer Verbindungen mit einem konjugierten i(-Elektronensystem, die Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten, gelöst wird, wenn man die Polymerisation dieser Verbindungen oder Mischungen dieser Verbindungen in Elektrolytlösungs- mitteln in Gegenwart von Leitsalzen und in Gegenwart von Sulfonsäuren des Pyrrols, des Thiophens oder von Derivaten dieser Verbindungen durchführt.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der so hergestellten Polymerisate als Elektroden für primäre und sekundäre Batterien bzw. als Leiter in der Elektrotechnik.
  • Unter Verbindungen aus der Klasse der 5 gliedrigen heterocyclischen Verbindungen mit einem konjugierten [I-Elektronensystem, die Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten, werden im Rahmen dieser Erfindung Verbindungen aus der Klasse der Pyrrole, der Thiophene und der Furane verstanden.
  • Verbindungen aus der Klasse der Pyrrole sind das unsubstituierte Pyrrol selber als auch die substituierten Pyrrole, wie die N-Alkylpyrrole, N-Arylpyrrole, die an den C-Atomen monoalkyl- oder dialkylsubstituierten Pyrrole und die an den C-Atomen monohalogen- oder dihalogensubstituierten Pyrrole. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Copolymeren können die Pyrrole allein oder in Mischung miteinander eingesetzt werden, so daß die Copolymere ein oder mehrere verschiedene Pyrrole eingebaut enthalten können. Vorzugsweise leiten sich die wiederkehrenden Pyrrol-Einheiten in den Copolymeren im wesentlichen von unsubstituiertem Pyrrol selber ab. Werden substituierte Pyrrole bei der Herstellung eingesetzt, sind hierfür die 3,4-Dialkylpyrrole, insbesondere solche mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest, wie 3>4-Dimethylpyrrol und 3,4-Diethylpyrrol, wie auch die 3,4-Dihalogenpyrrole, insbesondere 3,4-Dichlorpyrrol, bevorzugt.
  • Verbindungen aus der Klasse der Thiophene sind das unsubstituierte Thiophen selbst, das 2-, oder 3-, Methylthiophen, das 2-, 3-, Ethylthiophen oder andere alkylsubstituierte Thiophene, ebenso die 2fach mit Alkyl substituierten Thiophene, wie 2,3-Diethylthiophen oder auch die chlorsubstituierten Thiophene, wie 2-Chlor- oder 3-Bromthiophen, 3,4-Dichlorthiophen.
  • Ebenso kommen Phenylthiophene, wie 2-Phenylthiophen oder das 3-Benzylthiophen in Frage.
  • Verbindungen aus der Klasse der Furane sind das unsubstituierte Furan selbst als auch die substituierten Furane, wie Alkylfurane, z.B. 3-Methyl-, 2-Ethyl- oder 3-Ethyl-, außerdem 2,2-Dimethyl- oder 2,3-Diethyl-Furan, sowie chlorsubstituierte Furane, wie 2-Chlorfuran, 3-Bromf uran oder 3-Dichlorfuran, ebenso 3,4-Difurylfuran oder das 2-Phenylfuran. Bevorzugt ist das unsubstituierte Furan selbst.
  • Die obengenannten 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen mit konjugiertem @C-Elektronensystem können aber auch mit bis zu 20 Gew.-% anderen mit diesen Verbindungen copolymerisierbaren Verbindungen copolymerisiert werden. Solche Verbindungen sind z.B. das Thiazol, das Oxazol, das Imidazol. Weiterhin kommen als Comonomere Aminophenanthren, Benzidin, Semidin, Aminocrysen, Aminocarbazol sowie Anilin und/oder p-Phenylendiamin in Frage.
  • Erfindungswesentlich ist die Maßnahme, die Polymerisation der genannten Verbindung aus der Klasse der 5-gliedrigen Heterocyclen in Gegenwart von Sulfonsäuren des Pyrrols, des Thiophens oder von Derivaten dieser Verbindungen durchzuführen. In Frage kommen also die Pyrrolsulfonsäure sowie Methyl und C1- und/oder Br-Derivate. Weiterhin Derivate der Pyrrolsulfonsäure wie die Pyrroldisulfonsäure sowie die Pyrroltrisulfonsäure, außerdem vorzugsweise die Monosulfonsäuren von Oligomeren des Pyrrols.
  • n = 3 oder >3 Von den Thiophensulfonsäuren sind es Thiophensultonsäure selbst, Dimethylthiophensulfonsäure sowie Thiophendi- und -trisulfonsäure.
  • Es können auch die Oligomeren, wie die di- und primäre T1#iophensulfonsäure Verwendung finden.
  • In Frage kommen auch die Sulfonsäuren von über Schwefel verbrückten Derivaten des Thiophens der allgemeinen Formel wobei n eine Zahl zwischen 10 bis 100 ist Die Sulfonsäuren des Pyrrols sowie deren Derivate sind beispielsweise in "Die Chemie der Pyrrole", A. Gossauer, Springer Verlag (1974), Seite 352, beschrieben. Anstelle der Sulfonsäuren können auch deren Salze, vorzugsweise die Trialkylaminsalze, z.B.-die Tributylaminsalze, Verwendung finden. Die genannten Sulfonsäuren des Pyrrols und Thiophens sind im Polymerisationsansatz in solchen Mengen vorhanden, daß praktisch auf 3 Monomereinheiten eine Sulfonsäure eingesetzt wird.
  • Zur Herstellung der Homo- und Copolymeren der Verbindungen aus der Klasse der 5-gliedrigen Heterocyclen können die Monomeren, das sind die Pyrrole, Thiophene oder Furane und gegebenenfalls die Comonomeren, in einem Elektrolytlösungsmittel in Gegenwart eines geeigneten Leitsalzes anodisch oxidiert und dabei polymerisiert werden. Die Gesamtmonomer-Konzentration beträgt hierbei im allgemeinen etwa 0,1 Mol pro Liter Lösungsmittel. Da die elektrolytische Oxidation meist nur bis zu kleinen Umsätzen durchgeführt wird, kann diese Konzentration in weiten Grenzen unterschritten, aber auch überschritten werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird in Elektrolytlösungsmitteln, die die Monomeren und die Leitsalze zu lösen vermögen, durchgeführt. Wenn mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel Einsatz finden, kann zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit eine geringe Menge an Wasser, im allgemeinen bis zu 3 Gew.-%, bezogen auf das organische Lösungsmittel, zugesetzt werden, auch wenn in der Regel in einem wasserfreien System und insbesondere auch ohne Zusatz von alkalisch machenden Verbindungen gearbeitet wird. Das Lösungsmittel selbst sollte aprotisch sein. Bevorzugte Elektrolytlösungsmittel sind z.B. Aceton, Acetonitril, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Methylenchlorid, N-Methylpyrrolidon oder Propylencarbonat.
  • Zusätzlich zu den genannten Sulfonsäuren des Pyrrols, des Thiophens oder deren Derivate können weitere als Leitsalz wirkende Verbindungen zugesetzt werden.
  • Als Leitsalze dienen bevorzugt ionische oder ionisierbare Verbindungen mit Anionen starker, oxidierender Säuren oder auch von, gegebenenfalls mit Nitro-Gruppen substituierten Aromaten mit sauren Gruppen. Als Kationen für diese Leitsalze kommen neben den Erdalkalimetall-Kationen und insbesondere die Alkalimetall-Kationen, vorzugsweise Ei+, Na oder in inBetracht. Sehr günstig sind die Onium-Kationen, vor allem des Stickstoffs und des Phosphors, etwa des Typs R4N+ und R4P+, worin R Wasserstoff und/oder niedere Alkylreste, vorzugsweise mit 1 bis 6 C-Atomen, cycloaliphatische Reste, vorzugsweise mit 6 bis 14 C-Atomen, oder aromatische Reste, vorzugsweise mit 6 bis 14 C-Atomen, bedeutet. Unter den Aamonium- und Phosphonium-Kationen sind diejenigen besonders bevorzugt, in denen R Wasserstoff und/oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen darstellt. Beispielhaft für bevorzugte Onium-Kationen seien neben dem NH4+--Ion insbesondere das Tetramethylammonium-, das Tetrathylammonium-, das Tetra-n-butylammonium-, das Triphenylphosphonium- und das Tri-n-butylphosphonium-Kation genannt.
  • Als Anionen für das Leitsalz haben sich Bs4 , Asz4 , R-S03 , AsF6-,SbF6-, SbC16 , C104-, HS04 und 5042 als. günstig erwiesen. Eine weitere Gruppe von Leitsalz-Anionen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit besonderem Vorteil eingesetzt werden, leiten sich von Aromaten mit sauren Grup- pen ab. Hierzu gehören das C6H5COO -Anion sowie insbesondere die Anionen von gegebenenfalls mit Alkylgruppen substituierten aromatischen Sulfonsäuren. Wegen der damit erzielbaren guten Ergebnisse sind Leitsalze mit dem Benzolsulfonsäure-Anion C6H5S03 ganz besonders bevorzugt.
  • Die Leitsalzkonzentration beträgt in dem erfindungsgemäßen Verfahren im allgemeinen 0,001 bis 1, vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Mol/Liter.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung der Polymeren aus der Klasse der 5-gliedrigen Heterocyclen wird bevorzugt in einer einfachen, üblichen elektrolytischen Zelle oder Elektrolyse-Apparatur, bestehend aus einer Zelle ohne Diaphragma, 2 Elektroden und einer externen Stromquelle, gearbeitet. Die Elektroden können dabei beispielsweise aus Nickel, Titan oder aus Graphit sein; auch Edelmetallelektroden, bevorzugt Platinelektroden, können verwendet werden. Dabei ist es günstig, wenn zumindest die Anode, insbesondere aber beide Elektroden, flächig ausgebildet sind. In einer besonderen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahren kann die Anode auch aus einem elektrisch leitfähigen Polymeren gebildet werden, wie z.B. aus durch anodische Oxidation hergestelltem Polypyrrol, dotiertem p-leitenden Polyacetylen oder dotiertem, p-leitendem Polyphenylen. In diesem Fall werden die Pyrrole und die Aminoaromaten auf die im allgemeinen filmförmigen leitenden Polymeren aufpolymerisiert.
  • Je nach Verfahrensführung können unterschiedliche Typen von Homo- und Copolymeren erhalten werden.
  • Außer der erwähnten einfachen elektrolytischen Zelle ohne Diaphragma können auch andere Elektrolyseeinrichtungen für das erfindungsgemäße Verfahren Einsatz finden, beispielsweise Zellen mit Diaphragma oder solche mit Referenzelektroden zur exakten Potentialbestimmung. Zur Kontrolle der Schichtstärke der abgeschiedenen Filme ist eine Messung der Strommenge (Amp/s) zweckmäßig.
  • Auch die filmförmige kontinuierliche Abscheidung von Verbindungen aus der Klasse der Pyrrole auf einer rotierenden Anode ist eine bevorzugte Ausführungsform.
  • Normalerweise führt man die Elektrolyse bei Raumptemperatur und unter Inertgas durch. Da sich die Reaktionstemperatur bei der Polymerisation der Pyrrole als unkritisch erwiesen hat, kann die Temperatur jedoch in einem breiten Bereich variiert werden, solange die Erstarrungstemperatur bzw. Siedetemperatur des Elektrolytlöungsmittels nicht unter- bzw. über- schritten wird. Im allgemeinen hat sich eine Reaktionstemperatur im Bereich von -40 bis +40°C als sehr vorteilhaft erwiesen.
  • Als Stromquelle für den Betrieb der elektrolytischen Zelle, in der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, eignet sich jede Gleichstromquelle, wie z.B. eine Batterie, die eine hinreichend hohe elektrische Spannung liefert. Zweckmäßigerweise liegt die Spannung im Bereich von etwa 1 bis 25 Volt; als besonders vorteilhaft haben sich Spannungen im Bereich von etwa 2 bis 12 Volt erwiesen. Die Stromdichte liegt übli-2 cherweise im Bereich von 0,05 bis 100 mA/cm , vorzugsweise im Bereich von 0>1 bis 20 mA/cm2.
  • Die während der Elektrolyse anodisch abgeschiedenen erfindungsgemäßen Polymeren werden zur Entfernung von anhaftendem Leitsalz mit Lösungsmitteln gewaschen und bei Temperaturen von 30 bis 150°C, vorzugsweise unter Vakuum, getrocknet. Bei Einsatz von Graphit-, Edelmetall- oder ähnlichen Elektroden lassen sich danach die im allgemeinen filmförmig abgeschiedenen Copolymere leicht von der Elektrode ablösen, vor allem wenn Schichtstärken über 5 Mm abgeschieden wurden. Werden als Anoden-Material leitfähige, filmförmige Polymere oder C-Fasern eingesetzt, so werden, wie erwähnt, die erfindungsgemäß eingesetzten Monomeren auf das polymere Elektrodenmaterial aufpolymerisiert, so daß man in diesem Fall ein Copolymer erhält, in dem das als Anode benutzte Polymere mit eingebaut ist.
  • Die Polymerisation der Verbindungen aus der Klasse der 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen, die ein Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten, kann auch in Lösung mit Sauerstoff enthaltenden Oxidationsmittel erfolgen, wobei sich Wasser als Lösungsmittel, gegebenenfalls in Abmischung mit organischen mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln bewährt haben. Es können aber auch organische Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, Methylenchlorid, Methanol, Ethanol, Acetonitril, Sulfolan, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Dioxan oder Tetrahydrofuran, verwendet werden. Bei der Verwendung von organischen mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln hat sich das Einarbeiten geringer Wassermengen in feiner Verteilung in das organische Lösungsmitel bewährt. Vorzugsweise wird zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polymeren jedoch Wasser verwendet. Man arbeitet zweckmäßig so, daß die Lösungen 0,1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% des genannten Heterocyclen oder der Gemische der Heterocyclen enthalten. Zweckmäßig verwendet man auf 1 Mol der heterocyclischen Verbindung bzw. Gemischen aus diesen Verbindungen 0,2 bis 10 Mol des Oxidationsmittels. Verwendet man weniger als 1 Mol, so kann man feststellen, daß ein Teil der verwendeten Ausgangssubstanz nicht zu Polymeren umgewandelt wird. Größere Mengen an Oxidationsmitteln zu ver- wenden, ist nicht erforderlich, da die Menge ausreicht, die gesamte Menge der Ausgangsstoffe in Polymere umzuwandeln. Ein Überschuß über die angegebene Menge hinaus ist jedoch in den meisten Fällen nicht erforderlich, kann jedoch gelegentlich bestimmte Effekte bewirken. Von den Sauerstoff enthaltenden Oxidationsmitteln haben sich besonders Peroxosäuren und deren Salze, die Peroxodischwefelsäure und deren Alkali- und Ammoniumsalze bewährt. Vorzugsweise werden auch Peroxoorate oder Peroxochromate, wie Natriumperborat oder Kaliumbichromat verwendet. Außerdem sind Permanganate, wie Kaliumpermanganat geeignet, wenn man diesen Permanganaten geringe Mengen Säuren zusetzt. Auch ist bevorzugt die Verwendung von Wasserstoffsuperoxid, wobei hierbei die Anwesenheit von Leitsalzen unumgänglich ist. Die Umsetzung kann zweckmäßig in einem Temperaturbereich von 0 bis 100 , vorzugsweise von 15 bis 400C erfolgen. Meistens kommt man zu zufriedenstellenden Ergebnissen, wenn die Umsetzung bei Raumtemperatur durchgeführt wird.
  • Außer den genannten Sulfonsäuren des Pyrrols und Thiophens bzw. deren Derivate könnten Lösungen auch die o.g. Leitsalze zugesetzt werden.
  • Bei den durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen Polymerisaten der 5-gliedrigen Heterocyclen handelt es sich um elektrisch hochleitfähige Systeme, die zumindestens teilweise die Sulfonsäuren des Pyrrols, Thiophens oder deren Derivate einpolymerisiert enthalten. Man kann die erfindungsgemäßen Homo- und Copolymeren daher auch als Komplexe aus Kation der Polymeren mit Gegenanionen bezeichnen. Die Polymeren der Erfindung besitzen ein hohes mechanisches Niveau und ein insgesamt ausgewogenes besseres Eigenschaftsbild. Sie zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß sie im Gegensatz zu vergleichbaren Copolymerisaten besser entladbar sind, d.h.
  • der Entladevorgang erreicht Werte von 1 Gew.%, ohne daß eine Schädigung des Polymeren eintritt. Die erfindungsgemäßen Copolymerisate eignen sich daher insbesondere als Elektroden für primäre und sekundäre Batterien oder als Leiter in der Elektrotechnik.
  • Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile.
  • Beispiele 1 bis 4 6,7 Teile Pyrrol werden in 100 Teilen eines Gemisches aus Ethanol und Wasser im Volumenverhältnis 1:1 gelöst. Es wird der Lösung 3 Teile Thiophensulfonsäure zugesetzt. Anschließend wird eine Lösung von 10 Teilen Natriumperoxidisulfat in 100 Teilen Wasser bei 200 der Lösung zugesetzt.
  • Das anfallende tiefschwarze Polymerisat wird mit Wasser und Methanol gewaschen und bei 500C und 10 2 Torr für die Dauer von 12 Stunden getrock- net. Es werden 9,3 Teile eines Pulvers erhalten, das eine elektrische Leitfähigkeit von 8.10#1 S/cm hat. Der Teilchendurchmesser beträgt 0,1 - 0,5 pm.
  • Es wird wie oben gearbeitet, jedoch die Einsatzstoffe variiert, wobei folgende Ergebnisse erhalten werden: Beispiel-Nr. Pyrrol-Teile Sulfonsäure-Teile S/cm 2 6,7 3 Pyrrolsulfonsäure 10,5 3 6,7 3 Methylthiophensulfonsäure 7,3 4 2 Tle Thiophen, 2 Tle primäre Pyrrolmono- 5,0 2 Tle Pyrrol sulfonsäure Beispiel 5 Elektrochemische Polymerisation des Pyrrol. Es werden 15 Teile Pyrrol in 1600 Teilen Acetonitril gelöst und 10 Teile eines Tributylaminsalzes der Pyrrolsulfonsäure zugesetzt. Die elektrochemische Polymerisation erfolgt bei Temperaturen um 20°C. Die Stromdichte beträgt 2 mA/cm. Als Elektroden dienen Platin-Bleche, die im Abstand von 2 cm angeordnet sind. Die Polymerisation wird für die Dauer von 90 Minuten durchgeführt. Es wird ein Film von 38 CM Dicke erhalten, der mit Wasser und Acetonitril gewaschen wird. Der Film wird für die Dauer von 3 Stunden bei 50°C und einem Druck von 10 2 Torr getrocknet. Die elektrische Leitfähigkeit des Filmesbeträgt 150 S/cm. Im folgenden werden in gleicher Weise aus anderen Monomeren bzw. Gemischen und Leitsalzen Polymerisate hergestellt.
  • Beispiel-Nr. 5-gliedriger Leitsalz elektrische Heterocyclus Leitfähigkeit S/cm 6 N-Methylpyrrol 10 Pyrrolsulfonsäure Thiophen 5 Tributylaminsalz 10 180 7 Pyrrol 10 Thiophensulfonsäure Furan 5 Tributylaminsalz 10 165 8 Pyrrol 10 Thiophensulfonsäure Anilin 5 Tributylaminsalz 10 150 9 Pyrrol 10 Thiophensulfonsäure Thiophen 2 Tributylaminsalz 10 120 10 Pyrrol 10 Thiophensulfonsäure Azulen 5 100 Beispiel-Nr. 5-gliedriger Leitsalz elektrische Heterocyclus Leitfähigkeit S/cm 11 Pyrrol 15 n-Butylaminsalz der Benzolsulfonsäure des trimeren Pyrrols 10 195 12 Pyrrol 15 n-Butylaminsalz der Benzolsulfonsäure des trimeren Thiophens 160 13 Furan 10 Thiophensulfonsäure Tributylaminsalz 10 30 14 Thiophen 10 Tributylaminsalz 10 2 Beispiel 15 Wird das nach Beispiel 7 hergestellte Polypyrrol mit Thiophensulfonsäure als Leitsalz entsprechend der Herstellung (Stromdichte 2 mA/cm2, 90 Minuten) entladen, d.h. die Elektrode mit dem Polypyrrolfilm, die bei der Herstellung Anode war, wird jetzt als Kathode geschaltet (Stromdichte 2 mA/cm2, 90 Minuten mit dem Elektrolyten nach der Herstellung, aber ohne Pyrrol), so wird der Polypyrrolfilm innerhalb von 90 Minuten auf einen Restanteil von Thiophensulfonsäure 45 Gew.% erreicht. Nach 300 Minuten wird ein Restanteil der Thiophensulfonsäure von ~1 Gew.% erreicht.
  • Vergleich: Wird ein in Beispiel 7 beschriebenes Polypyrrol hergestellt, jedoch mit dem Tributylaminsalz der Zlenylsulfonsäure statt der Thiophensulfonsäure, so wird unter sonst gleichen Bedingungen der Entladung nach 90 Minuten ein Restanteil von 35 Gew.% und nach 300 Minuten ein Restanteil von 29 Gew.% Phenylsulfonsäure erhalten.

Claims (3)

  1. Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitfähigen Homo- und Copolymerisaten von Verbindungen aus der Klasse der 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen mit einem konjugierten t-Elektronensystem, die Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten, durch Polymerisation dieser Verbindungen oder von Mischungen dieser Verbindungen in Elektrolytiösungsmitteln in Gegenwart-von Leitsalzen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation in Gegenwart von Sulfonsäuren des Pyrrols, des Thiophens oder von Derivaten dieser Verbindungen durchführt.
  2. 2. Verwendung von Polymerisaten, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, als Elektroden für primäre und sekundäre Batterien.
  3. 3. Verwendung von Polymerisaten, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, als Leiter in der Elektrotechnik.
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